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Identifier le bon couple Ox/Red
Bonjour,
J'ai parfois du mal à identifier les couples ox/red.
J'ai été confronté à ces 2 exemples jusqu'à présent.
Exemple 1 :
"Dans la réaction H2 + S --> H2S, l'oxydant est ..."
Pour ma résolution, j'ai commencé par écrire tous les étages d'oxydation (EO)
H2 + S --> H2S
0 0 +1 -2
Je vois que H s'oxyde et que S se réduit, donc il pourrait y avoir deux couples ox/red :
H2S / H2 --> dans ce cas, H2S serait l'oxydant
S/H2S --> dans ce cas, S serait l'oxydant
Intuitivement, j'ai l'impression que le premier couple n'est pas correct car il me parrait bizarre que le S soit perdu et qu'il n'apparaisse pas chez le réducteur ; tandis que dans les deuxième couple, le réducteur a fait apparaitre 2H et disons que ca me semble moins "tape à l'oeil" qu'un S qui disparait mais je n'ai pas vraiment d'autre explication que ce présentiment.
Exemple 2 :
"On introduit de l'argent et du zinc dans une solution de Cu(NO3)2 de concentration 1M. Indiquez les systèmes rédox en jeu".
Dans mon tableau de E°, je repère facilement le couple pour le zinc :
Zn2+ / Zn E° = -0,76V
Idem pour l'argent :
Ag+/Ag E° = 0,80V
Mais pour le cuivre, j'ai deux possibilités pour Cu2+ dans mon tableau :
Cu2+ / Cu E° = 0,34
Cu2+ / Cu+ E°=0,16
Qu'est-ce qui m'indique que je doive choisir l'un ou l'autre couple du cuivre ?
Un grand merci 
Bonjour
Pour 1 :
Sachant que le mot réduction est synonyme de diminution, il est facile de retenir :
réduction = diminution du nombre d'oxydation. Par opposition : oxydation : augmentation du nombre d'oxydation.
Il suffit d'étudier les variations de n.o. des éléments S et H.
Pour 2 : l'élément cuivre intervient dans trois couples :
Cu+Cu : E°=0,52V
Cu2+/Cu : E°=0,34V
Cu2+/Cu+ : E°=0,17V
Il est facile de montrer, en utilisant la règle du gamma par exemple, que Cu+ est instable dans l'eau : il se dismute de façon quasi totale en Cu et Cu2+.
Sauf indication très particulière de l'énoncé, tu peux donc considérer que les ions cuivre(I) n'existe pas en solution ; tu peux raisonner comme s'ils n'existaient pas.
Bonjour
Pour 1 :
Sachant que le mot réduction est synonyme de diminution, il est facile de retenir :
réduction = diminution du nombre d'oxydation. Par opposition : oxydation : augmentation du nombre d'oxydation.
Il suffit d'étudier les variations de n.o. des éléments S et H.
Oui en effet ici le seul oxydant possible S donc il s'agit du couple S/H2S.
Mais sinon, concernant l'autre couple, H2S/H2 existe-t-il ? Ou aurais-je du écrire H+/H2 par exemple ? Ca me "gène" d'effacer un soufre mais peut-être n'y a-t-il pas de problème faire cela.
Merci Vanoise pour vos deux réponses
Pour 2 : l'élément cuivre intervient dans trois couples :
Cu+Cu : E°=0,52V
Cu2+/Cu : E°=0,34V
Cu2+/Cu+ : E°=0,17V
Il est facile de montrer, en utilisant la règle du gamma par exemple, que Cu+ est instable dans l'eau : il se dismute de façon quasi totale en Cu et Cu2+.
Sauf indication très particulière de l'énoncé, tu peux donc considérer que les ions cuivre(I) n'existe pas en solution ; tu peux raisonner comme s'ils n'existaient pas.
La fin de mon exercice consistait à calculer la différence de potentiel grâce à E° et je suis en effet tombé sur la bonne réponse avec le couple Cu2+/Cu, merci.
Concernant la règle du gamma, nous l'utilisons de façon basique pour savoir qui est l'oxydant et qui est le réducteur en présence de deux couples (pour voir la réaction la plus spontannée) mais nous n'avons pas appris qu'elle permettait de montrer les instabilités de certains ions.
D'ailleurs je viens d'essayer pour voir si je voyais un lien entre ces 3 couples mais je n'ai pas réussi, l'instabilité à partir de la règle de gamma est-ce compliqué à déterminer ?
Merci
D'ailleurs je viens d'essayer pour voir si je voyais un lien entre ces 3 couples mais je n'ai pas réussi, l'instabilité à partir de la règle de gamma est-ce compliqué à déterminer ?
Je viens de réessayer et je pense que j'ai réussi.
Je dois faire un gamma le plus long possible (je ne sais pas si c'est un critèreou un pur hasard), de cette façon je fais réagir le premier couple et le troisième :
Cu+/Cu E°=0,52V
Cu2+/Cu+ E°= 0,16V
Soit : Cu+ + Cu+ <=> Cu + Cu2+
Ce qui donne finalement le couple du milieu : Cu2+/Cu E°=0,34V
Je dois faire un gamma le plus long possible (je ne sais pas si c'est un critère ou un pur hasard)
Excellente intuition et tu démontreras dans l'enseignement supérieur qu'il ne s'agit pas d'un hasard : lorsque la règle du gamma est vérifiée, plus la différence entre les potentiels standard est grande, plus la constante d'équilibre est grande devant 1, meilleure est l'approximation consistant à considérer la réaction comme totale.
Imaginons que l'on réalise un mélange initial contenant Cu, Cu+ et Cu2+ : la réaction de dismutation dont tu as écrit l'équation dans ton message du 17-01-21 à 10:58 serait la réaction prédominante et elle serait quasiment totale. Le calcul conduit à une constante d'équilibre à 25°C d'environ 106. A l'équilibre, il n'y aurait donc pas d'ions Cu+.
Super, merci ! Je vais indiquer ça au propre sur ma feuille !
Il ne me reste qu'une seule petite question en suspens que je vais coller juste en dessous :
"concernant l'autre couple, H2S/H2, existe-t-il ? Ou aurais-je du écrire H+/H2 par exemple ? Ca me "gène" d'effacer un soufre mais peut-être n'y a-t-il pas de problème faire cela."
Puisque la réaction se déroule en absence d'eau, les espèces réagissantes étant soit à l'état de gaz soit à l'état de solide, le raisonnement le plus simple fait intervenir les nombres d'oxydation. Comme tu l'as fait remarquer, celui de S diminue, celui de H augmente. S subit donc une réduction provoquée par H2 qui se comporte ainsi en réducteur. De même l'élément H voit son nombre d'oxydation augmenter : H2 subit donc une oxydation provoquée par S qui se comporte en oxydant.
Bien sûr, on pourrait évoquer les couples S/H2S et H+/H2 pour équilibrer la réaction mais il faudrait considérer cela comme une simple technique d'équilibrage de réaction chimique totalement déconnectée de la réalité puisque, comme déjà dit, la réaction ne se produit pas en milieu aqueux : pas de molécules d'eau, pas d'ions H+ présents !
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