L’idée de base est la séparation des couples redox en deux compartiments différents. Ainsi, on peut utiliser le transfert spontané d’électrons du réducteur vers l’oxydant pour produire un courant électrique.

Avec ces deux couples, on peut former une pile électrochimique. Pour ce faire, on place d’une part, une tige en zinc dans une solution de sulfate de zinc et de l’autre, une tige de cuivre dans une solution de sulfate de cuivre (. On a donc une réduction du cuivre à la cathode et une oxydation du zinc à l’anode.

De manière générale, on dit que l’anode est le siège de l’oxydation et la cathode le siège de la réduction.

Introduction :

Rappel du premier quadrimestre : Une réaction d’oxydoréduction (ou redox) est un transfert d’électron d’un réducteur vers un oxydant. Chaque composé possède un état d’oxydation qui peut lui être attribué à l’aide des quelques règles suivantes :

* L'état d'oxydation d'un atome dans un élément est 0

* L'état d'oxydation d'un ion monoatomique est égal à sa charge

* L'oxygène reçoit un nombre d'oxydation de -2 dans les composés covalents, sauf dans les peroxydes, où il vaut -1

* Dans les composés covalents avec un non-métal, l'hydrogène a un nombre d'oxydation de +1. Il a un état d’oxydation de -1 dans les hydrures.

* Dans un composé binaire, l'élément qui a la plus grande attraction pour les électrons reçoit un nombre d'oxydation négatif égal à sa charge dans des composés ioniques.

* La somme des nombres d'oxydation dans un composé doit valoir la charge totale du composé

L’oxydation est la réaction menant à la perte d’électrons.

La réduction est la réaction menant au gain d’électrons. Il existe une réaction d’oxydoréduction particulière où un élément joue à la fois le rôle d’oxydant et de réducteur. Cette réaction s’appelle « La dismutation »

Ex : 2 Cu+ (aq) ⇄ Cu2+ (aq) + Cu (s)

Les réactions redox sont parfois cacher. Le plus bel exemple est celui de l’équilibre entre l’ozone et le dioxygène.

O2 ⇄ O3

Comment expliquer que cet équilibre est une redox alors que son état d’oxydation est invariant au cours de la réaction ?

Dans cette réaction, l’état d’oxydation passe de 0 à 0, il ne semble donc pas y avoir de réaction or il y en a bien une. Pour comprendre, il faut se référer à la structure de Lewis des composés :

On remarque que pour l’ozone, l’E.O. de 0 n’est qu’une moyenne des E.O. des 3 atomes d’oxygène, qui sont respectivement de 0, +1 et -1. Ceci explique l’apparente invariance de l’état d’oxydation.