Sommaire
1Écrire les demi-équations électroniques 2Multiplier, le cas échéant, les demi-équations par un facteur 3Effectuer la somme des demi-équations 4Simplifier, le cas échéantPour écrire une réaction d'oxydoréduction entre deux espèces chimiques, il est nécessaire d'écrire les demi-équations des deux couples concernés et de les multiplier afin qu'il y ait autant d'électrons captés que cédés.
Écrire la réaction d'oxydation de l'éthanol \ce{C2H6O} par les ions permangante \ce{MnO_4^-}.
Données : les couples d'oxydoréduction concernés sont :
- \ce{MnO_4^-} / \ce{Mn^2+}
- \ce{C2H4O2} / \ce{C2H6O}
Écrire les demi-équations électroniques
On écrit les demi-équations électroniques de chaque couple, dans le sens où les transformations ont lieu.
La réaction à écrire étant l'oxydation de l'éthanol \ce{C2H6O} par les ions permanganate \ce{MnO_4^-}, ces deux espèces chimiques jouent le rôle de réactifs. On écrit alors les demi-équations électroniques suivantes :
- Réduction des ions permanganate :
\ce{MnO_4^-} + 8 \ce{H+} + 5 \ce{e-} = \ce{Mn^2+} + 4 \ce{H2O}
- Oxydation de l'éthanol :
\ce{C2H6O} + \ce{H2O} = \ce{C2H4O2} + 4 \ce{H+} + 4\ce{e-}
Multiplier, le cas échéant, les demi-équations par un facteur
On multiplie, le cas échéant, les demi-équations par un facteur afin qu'il y ait autant d'électrons captés par l'oxydant que d'électrons cédés par le réducteur. Ainsi, les demi-équations doivent mettre en jeu le même nombre d'électrons.
Il s'agit donc de trouver le multiple commun des nombres d'électrons impliqués dans chacune des demi-équations et de multiplier ces dernières par le facteur qui permettra au nombre d'électrons de devenir égal à ce multiple commun.
La réduction des ions permanganate mettant en jeu 5 électrons et l'oxydation de l'éthanol 4 électrons, on multiplie la première par 4 et la deuxième par 5. On obtient :
- 4 \ce{MnO_4^-} + 32 \ce{H+} + 20 \ce{e-} = 4 \ce{Mn^2+} + 16 \ce{H2O}
- 5 \ce{C2H6O} + 5 \ce{H2O} = 5 \ce{C2H4O2} + 20 \ce{H+} + 20 \ce{e-}
Ainsi, chaque demi-équation met en jeu 20 électrons.
Effectuer la somme des demi-équations
On effectue la somme des demi-équations, en regroupant :
- À gauche du signe égal, tous les réactifs
- À droite du signe égal, tous les produits
On obtient alors l'équation de la réaction d'oxydoréduction.
On peut remplacer le signe égal par une flèche orientée vers la droite.
On obtient :
4 \ce{MnO_4^-} + 32 \ce{H+} + 20 \ce{e-} + 5 \ce{C2H6O} + 5 \ce{H2O} \ce{- \gt } 4 \ce{Mn^2+} + 16 \ce{H2O} +5 \ce{C2H4O2} + 20 \ce{H+} + 20 \ce{e-}
Simplifier, le cas échéant
On simplifie, le cas échéant, la réaction d'oxydoréduction :
- Chaque espèce chimique ne doit apparaître que d'un coté ; au besoin on ôte des deux cotés un nombre égal d'espèces chimiques.
- La réaction doit être indivisible ; au besoin on divise tous les coefficients stoechiométriques par un même nombre.
Dans l'équation :
4 \ce{MnO_4^-} + 32 \ce{H+} + 20 \ce{e-} + 5 \ce{C2H6O} + 5 \ce{H2O} \ce{->} 4 \ce{Mn^2+} + 16 \ce{H2O} + 5 \ce{C2H4O2} + 20 \ce{H+} + 20 \ce{e-}
- Des électrons apparaissent des deux cotés, on en ôte 20 : il n'y en aura plus du tout.
- Des molécules d'eau apparaissent des deux cotés, on en ôte 5 : il n'y en aura plus du côté des réactifs et il en restera 16-5 =11 du côté des produits.
- Des ions hydrogène apparaissent des deux cotés, on en ôte 20 : il n'y en aura plus du côté des produits et il en restera 32-20 =12 du côté des réactifs.
On obtient alors :
4 \ce{MnO_4^-} + 12 \ce{H+} + 5 \ce{C2H6O} \ce{->} 4 \ce{Mn^2+} + 11 \ce{H2O} + 5 \ce{C2H4O2}
Cette équation étant indivisible, la simplification est terminée.