Différence principale - agent réducteur vs agent oxydant

Les agents réducteurs et les agents oxydants sont des composés chimiques impliqués dans les réactions d'oxydoréduction. Ces composés sont les réactifs d'une réaction redox. La principale différence entre un agent réducteur et un agent oxydant est cet agent réducteur peut perdre des électrons et être oxydé tandis que l'agent oxydant peut gagner des électrons et être réduit.

Domaines clés couverts

1. Qu'est-ce qu'un agent réducteur - Définition, propriétés, mécanismes de réaction, exemples 2. Qu'est-ce qu'un agent oxydant - Définition, propriétés, mécanismes de réaction, exemples 3. Quelle est la différence entre un agent réducteur et un agent oxydant – Comparaison des principales différences

Termes clés: demi-réaction, oxydation, état d'oxydation, agent oxydant, réaction redox, agent réducteur, réduction

Qu'est-ce qu'un agent réducteur

Un agent réducteur est une substance qui peut s'oxyder en perdant une partie de ses électrons. La perte d'électrons amène l'agent réducteur à obtenir une charge positive puisque la charge d'un atome dépend de l'équilibrage de la charge positive du noyau par la charge négative des électrons. Par conséquent, après avoir perdu des électrons, il n'y a pas assez de charges négatives pour équilibrer la charge positive correspondante du noyau. Il reste donc une charge positive. Cette charge est appelée l'état d'oxydation de l'atome.

Un agent réducteur peut être une substance contenant soit le même élément, soit des éléments différents. Pour être un agent réducteur, un composé composé de plusieurs éléments doit avoir au moins un élément qui se trouve dans un état d'oxydation le plus bas possible afin que cet élément puisse s'oxyder dans un état d'oxydation plus élevé, perdant ses électrons. Par exemple, SO₃^2- peut agir comme agent réducteur. L'atome de soufre y est à l'état d'oxydation +4. Le nombre d'oxydation le plus élevé que le soufre peut contenir est de +6. Par conséquent, le soufre à l'état +4 peut être oxydé à l'état d'oxydation +6.

Dans les réactions redox, la réaction globale est obtenue à partir des demi-réactions qui se produisent dans ce système. Les deux demi-réactions sont la réaction d'oxydation et la réaction de réduction. La réaction oxydante représente toujours l'oxydation de l'agent réducteur.

En chimie organique, Red-Al ou composé d'aluminium réducteur est un agent réducteur couramment utilisé. L'image suivante montre les groupes fonctionnels qui sont réduits par ce composé.

Figure 1: Les réactions de Red-Al.

Réactions d'oxydation des agents réducteurs

Voici les types de réactions que subissent les agents réducteurs.

Oxydation de l'état d'oxydation zéro en état d'oxydation positif

Le lithium (Li) est un agent réducteur puissant car il perd facilement un électron en obtenant un état d'oxydation +1. La demi-réaction serait,

Li → Li⁺¹ + e^–

Oxydation d'un état d'oxydation positif dans un état d'oxydation positif supérieur

H₂C₂O₄ est également un bon agent réducteur. L'état d'oxydation de l'atome C est +3. L'état d'oxydation le plus élevé que l'atome de C puisse avoir est +4. Par conséquent, peut s'oxyder en CO₂. La demi-réaction est,

H₂C₂O₄ → 2CO₂ + 2H⁺ + 2e^–

Oxydation d'un état d'oxydation négatif dans un état d'oxydation zéro

O₂ peut être produit à partir d'O^2- en oxydes. Par exemple, Ag₂O peut être oxydé en Ag et O₂.

2Ag₂O → 4Ag + O₂

Oxydation d'un état d'oxydation négatif en un état d'oxydation positif

Oxydation de H₂S en H₂DONC₄ faire passer le nombre d'oxydation du soufre de -2 à +6.

S^2- + 4H₂O → AINSI₄^2- + 8H⁺ + 8e^–

Qu'est-ce qu'un agent oxydant

Un agent oxydant est une substance qui peut être réduite en obtenant des électrons. Par conséquent, il est appelé récepteur ou accepteur d'électrons dans les réactions d'oxydoréduction. La demi-réaction de réduction est la réaction que subissent les agents oxydants. Lorsque les électrons sont obtenus de l'extérieur, il y a plus de charges négatives qui ne peuvent pas être complètement neutralisées par le noyau. Par conséquent, l'atome obtient une charge négative. Mais si cette réduction se produit dans un atome chargé positivement, il peut obtenir une charge positive plus faible ou une charge neutre.

Figure 2: L'agent réducteur C2H4O provoque la réduction de Ag+ en Ag. Là, le nombre d'oxydation du carbone aldéhyde (I) est oxydé en (III) dans l'atome de carbone carboxylique.

Dans les agents oxydants, la réduction entraîne une diminution de l'état d'oxydation de l'atome. Par exemple, s'il y a un atome ayant une charge positive (comme Na⁺), il peut être réduit à un état d'oxydation nul (Na⁺ en Na). De même, un atome ou une molécule ayant une charge nulle (comme O₂) peut être réduit à une charge négative (O₂ en 2O^2-).

Réactions de réduction des agents oxydants

La réduction des agents oxydants peut se produire principalement des manières suivantes.

Réduction de l'état d'oxydation zéro à un état d'oxydation négatif

Oxygène (O₂) et l'ozone (O₃) peuvent agir comme agents oxydants. Ils se réduisent en O^2-. Cette forme réduite peut être incluse sous différentes formes telles que O^2- en H₂O et CO₂.

O₂ + 4H⁺ + 4e^– → 2H₂O

Réduction de l'oxydation positive dans un état d'oxydation positive inférieur

Manganèse (Mn) de MnO₄^– peut être réduit en Mn⁺² ou MnO₂ (Mn⁺⁴).

MnO₄^– + 8H⁺ + 5e^– → Mn⁺² + 4H₂O

Réduction de l'état d'oxydation positif à un état d'oxydation zéro

HF (-1 état d'oxydation de F) peut être réduit en F₂ (état d'oxydation zéro de F).

2 HF → F₂ + H₂

2F^– → F₂ + 2e^–

Réduction d'un état d'oxydation positif en état d'oxydation négatif

Soufre en SO₄^-2 (+6 état d'oxydation) peut être réduit en H₂S (-2 état d'oxydation).

DONC₄^2- + 8H⁺ + 8e^– → S^2- + 4H₂O

Différence entre agent réducteur et agent oxydant

Définition

Agent réducteur: Un agent réducteur est une substance qui peut s'oxyder en perdant certains de ses électrons.

Agent d'oxydation: Un agent oxydant est une substance qui peut être réduite en obtenant des électrons.

État d'oxydation

Agent réducteur: L'état d'oxydation de l'agent réducteur augmente.

Agent d'oxydation: L'état d'oxydation de l'agent oxydant diminue.

Échange d'électrons

Agent réducteur: L'agent réducteur agit comme donneur d'électrons.

Agent d'oxydation: L'agent oxydant agit comme récepteur d'électrons.

Changement d'état d'oxydation dans l'agent

Agent réducteur: L'agent réducteur est oxydé pendant la réaction.

Agent d'oxydation: L'oxydant est réduit au cours de la réaction.

Changement d'état d'oxydation dans les autres réactifs

Agent réducteur: L'agent réducteur provoque la réduction d'un autre réactif.

Agent d'oxydation: L'agent oxydant provoque l'oxydation d'un autre réactif.

Conclusion

Les agents réducteurs et les agents oxydants sont des composés chimiques impliqués dans les réactions d'oxydoréduction. le différence principale entre l'agent réducteur et l'agent oxydant est que l'agent réducteur peut perdre des électrons et être oxydé tandis que l'agent oxydant peut gagner des électrons et être réduit.

Les références:

1. "Agents oxydants forts." Chimie LibreTexts. Libretexts, 21 juillet 2016. Web. Disponible ici. 03 juillet 2017.2. "Oxydation - Réactions de réduction." Agents oxydants et réducteurs. N.p., s.d. La toile. Disponible ici. 03 juillet 2017.3. "Agent réducteur - Définition et exemple | Réducteur. Chimie. Cours Byjus, 09 nov. 2016. Web. Disponible ici. 03 juillet 2017.

Image de courtoisie:

1. «Réductions Red-Al» de Jimesq - Travail personnel (CC0) via Commons Wikimedia2. "Redox Tollens Oxidationszahlen C" Von DMKE - Eigenes Werk (CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia