Une réaction d'oxydoréduction, ou réaction « redox » en abrégé, implique l'échange d'électrons entre les atomes. Afin de déterminer ce qui arrive à quels éléments dans une réaction redox, vous devez déterminer les nombres d'oxydation pour chaque atome avant et après la réaction. Les nombres d'oxydation représentent la charge potentielle d'un atome dans son état ionique. Si le nombre d'oxydation d'un atome diminue dans une réaction, il est réduit. Si le nombre d'oxydation d'un atome augmente, il est oxydé.
Règles générales d'indice d'oxydation
Afin de déterminer le nombre d'oxydation d'un atome, vous devez tenir compte d'un certain nombre de règles générales. Premièrement, le nombre d'oxydation des substances élémentaires est égal à zéro. Deuxièmement, le nombre d'oxydation d'un ion contenant un seul atome est égal à la charge de cet ion. Troisièmement, la somme des nombres d'oxydation des éléments dans un composé est égale à zéro. Quatrièmement, les nombres d'oxydation des éléments dans un ion avec plusieurs atomes s'ajoutent à la charge globale.
Règles de nombre d'oxydation spécifiques à l'élément
Un certain nombre d'éléments ou de groupes d'éléments ont des nombres d'oxydation prévisibles. Tenez également compte des règles suivantes. Premièrement, l'oxydation d'un ion du groupe 1A est de +1. Deuxièmement, le nombre d'oxydation d'un ion du groupe 2A est de +2. Troisièmement, le nombre d'oxydation de l'hydrogène est généralement de +1, à moins qu'il ne se combine avec un métal. Dans un tel cas, il a un nombre d'oxydation de -1. Quatrièmement, le nombre d'oxydation de l'oxygène est typiquement de -2. Cinquièmement, le nombre d'oxydation d'un ion fluor dans un composé est toujours -1.
Détermination des nombres d'oxydation
Les règles du nombre d'oxydation aident à déterminer les nombres d'oxydation des éléments inconnus dans l'équation chimique. Par exemple, considérons l'équation chimique suivante :
Zn + 2HCl --> Zn2+ + H2 +2Cl-
Du côté gauche, le zinc a un nombre d'oxydation de zéro. L'hydrogène est lié à un non-métal et a donc un nombre d'oxydation de +1. La charge nette de HCl est nulle, donc le chlore a un indice d'oxydation de -1. Du côté droit, le zinc a un nombre d'oxydation de +2, qui est identique à sa charge ionique. L'hydrogène se présente sous sa forme élémentaire et a donc un nombre d'oxydation de zéro. Le chlore a toujours un indice d'oxydation de -1.
Comparer les deux côtés
Afin de déterminer ce qui est oxydé et ce qui est réduit dans une réaction d'oxydoréduction, vous devez suivre les changements dans les nombres d'oxydation des deux côtés de l'équation. Dans l'équation ci-dessus, le zinc a commencé par zéro et s'est terminé à +2. L'hydrogène a commencé à +1 et s'est terminé à zéro. Le chlore est resté à -1. L'indice d'oxydation du zinc a augmenté. Par conséquent, le zinc a été oxydé. Le nombre d'oxydation de l'hydrogène a diminué. Par conséquent, l'hydrogène a été réduit. Le chlore n'a subi aucun changement dans le nombre d'oxydation et n'a donc été ni réduit ni oxydé.