Réactions oxydoréduction (Rappel)

L’oxydant

Le réducteur

L’oxydation

La réduction

Le couple Oxydant / Réducteur

La réaction d’oxydo-réduction

Lois de conservation

La conservation de l’élément chimique

Au cours des transformations chimiques, Les diverses formes d'un élément chimique se transforment les unes en les autres sans pertes : on dit que l'élément chimique se conserve, Aucun élément n'apparaît, ni ne disparaît

La conservation de la charge.

La charge électrique totale reste la même avant et après la transformation

La conservation de la quantité de matière

Cette loi stipule que la quantité de chaque espèce atomique reste rigoureusement constante au sein d'un système fermé en évolution par réactions chimiques.
A retenir

Transformations lentes et transformations rapides

Transformations rapides

Transformations lentes

Exemple

Oxydation de l’ion thiosulfate en milieu acide:
En ajoutant de l’acide chlorhydrique à une solution de thiosulfate de sodium, le mélange se transforme progressivement et nous pouvons observer la formation du soufre sous forme d’un précipité jaune qui trouble peu à peu la solution.

S_{2} O_{3 (a q)}^{2 -} + 2 H_{(a q)}^{+} \to S_{(s)} + S O_{2 (a q)} + H_{2} O_{(l)}

Oxydation des ions iodure par l’eau oxygénée dans en milieu acide
En mélangeant une solution d’iodure de potassium

(K_{(a q)}^{+} + I_{(a q)}^{-})

\ avec de l’eau oxygénée

H_{2} O_{2 (a q)}

acidifié par addition de quelques gouttes d’acide sulfurique, nous assistons à une réaction chimique dont l’évolution peut être suivie grâce au changement de teinte de la solution qui vire du jaune au brun (apparition de diode)

H_{2} O_{2 (a q)} + 2 I_{(a q)}^{-} + 2 H^{+} \to I_{2 (a q)} + 2 H_{2} O_{(l)}

Facteurs cinétiques

L’évolution temporelle des systèmes chimiques dépend de la nature des réactifs mis en présence. Mais aussi des conditions expérimentales, Selon les conditions expérimentales une réaction lente peut devenir rapide et vice-versa. Les paramètres qui influent sur la vitesse d’évolution d’un système chimique sont appelés facteurs cinétiques.

Influence de la température

Plus la température du milieu réactionnel est élevée, plus la durée de la transformation chimique est courte, et par conséquent plus la réaction est accélérée.

Influence de la concentration des réactifs

Plus la concentration initiale des réactifs est grande, plus la durée de la transformation chimique est courte et par conséquent plus la réaction est rapide.

Accélération ou déclenchement d’une réaction chimique

Parfois on aura besoin d’accélérer une transformation chimique pour des raisons économiques, par exemple de nombreuses synthèses industrielles sont des transformations lentes à température ordinaire, les contraintes économiques obligent à les réaliser à températures élevées.

Ralentissement ou arrêt d’une réaction chimique

On procède au ralentissement d’une réaction chimique pour plusieurs raisons à savoir :
Conservation des aliments : Les aliments subissent, sous l’action de microorganismes, des réactions de dégradation altérant leur goût et pouvant conduire à des toxines graves pour la santé. Ils sont donc conservés au réfrigérateur et au congélateur
Conservation des cellules biologiques : Les cellules et les tissus biologiques (spermatozoïdes, ovules, embryons) sont maintenues dans l’azote liquide pour stopper les réactions biologiques et la division cellulaire.
La trempe : Elle désigne le refroidissement brutal d’un milieu réactionnel pour le rendre cinétiquement inerte. On utilise ce procédé lors de dosages en séances de travaux pratiques pour arrêter la réaction à un instant donné t.