Par John Brennan
Mis à jour le 24 mars 2022

En chimie redox, le transfert d’électrons est suivi grâce aux nombres d’oxydation. Lorsque le nombre d’oxydation d’un élément augmente – ou devient moins négatif – il a été oxydé; une diminution, ou une évolution vers plus de négatif, indique une réduction. Rappelez-vous le mnémonique OILRIG (L'oxydation est une perte, la réduction est un gain) pour garder la direction droite. Un agent oxydant accepte des électrons et est lui-même réduit, tandis qu'un agent réducteur donne des électrons et s'oxyde.

Étape 1

Écrivez l’équation chimique équilibrée de la réaction. Par exemple, la combustion du propane est représentée comme :

C₃ H₈ (g) + 5O₂  → 3CO₂ (g) + 4H₂ O(l)

Étape 2

Attribuez des numéros d'oxydation à chaque élément en utilisant ces règles de base :

• Les éléments sous leur forme élémentaire ont un nombre d'oxydation de 0 (par exemple, O₂ , N₂ ).
• Le fluor est toujours égal à -1 dans les composés. L'oxygène est de –2, sauf dans les peroxydes ou lorsqu'il est lié au fluor.
• L'hydrogène est égal à +1 lorsqu'il est lié à des non-métaux et à –1 lorsqu'il est lié à des métaux.
• Les halogènes (groupe 17) valent -1 à moins qu'ils ne soient associés à de l'oxygène ou à un halogène plus électronégatif, auquel cas ils valent +1.
• Les métaux du groupe 1 sont +1 ; les métaux du groupe 2 sont +2.
• La somme des nombres d'oxydation dans une molécule neutre est égale à 0 ; dans un ion, elle est égale à la charge de l'ion.

Par exemple, l'ion sulfate, SO₄ ^2– , a une charge nette de –2, donc les nombres d'oxydation de S et O doivent s'ajouter à –2.

Étape 3

Comparez les indices d’oxydation du côté réactif à ceux du côté produit. Une espèce dont le nombre diminue (ou devient plus négatif) a gagné des électrons – réduits. Une espèce dont le nombre augmente (ou devient moins négatif) a perdu des électrons – oxydés.

Dans l'exemple de combustion du propane, l'oxygène commence à 0 et se termine à –2 dans les deux CO₂ et H₂ O, donc l'oxygène est réduit. Les carbones du propane vont de –3 (en C₃ H₈ ) à +4 (en CO₂ ), indiquant une oxydation.

Étape 4

Identifiez les agents oxydants et réducteurs :

• La substance qui en oxyde une autre est l'agent oxydant. .
• La substance qui en réduit une autre est l'agent réducteur. .

Ainsi, dans la réaction propane-oxygène, O₂ est l'agent oxydant et C₃ H₈ est l'agent réducteur.

Étape 5

Gardez à l’esprit qu’un composé peut jouer l’un ou l’autre rôle en fonction de l’espèce partenaire. Certaines substances perdent facilement des électrons et sont généralement considérées comme des agents réducteurs ; d'autres excellent dans l'acceptation des électrons et agissent comme agents oxydants. Le rôle réel est dicté par le contexte de réaction spécifique.

Choses nécessaires

• Tableau périodique
• Crayon
• Papier

TL;DR

Maîtriser les nombres d’oxydation demande de la pratique. Essayez d'attribuer des numéros à différents composés jusqu'à ce que les modèles deviennent intuitifs.

Références

• "Principes chimiques, la quête de la perspicacité, 4e édition" ; Peter Atkins et Loretta Jones ; 2008.