Agent réducteur qu'est-ce que c'est, le plus fort, les exemples



Unagent réducteur c'est une substance qui a pour fonction de réduire un agent oxydant dans une réaction de réduction d'oxyde. Les agents réducteurs sont des donneurs d'électrons par nature, généralement des substances qui sont à leur plus bas niveau d'oxydation et avec une grande quantité d'électrons.

Il y a une réaction chimique dans laquelle les états d'oxydation des atomes varient. Ces réactions impliquent un processus de réduction et un processus d'oxydation complémentaire. Dans ces réactions, un ou plusieurs électrons d'une molécule, d'un atome ou d'un ion sont transférés vers une autre molécule, un atome ou un ion. Cela implique la production d'une réaction de réduction d'oxyde.

Au cours du processus de réduction des oxydes, l'élément ou le composé qui perd (ou donne) son électron (ou ses électrons) s'appelle un agent réducteur, en contraste avec cet agent oxydant qui est le récepteur électronique. On dit alors que les agents réducteurs réduisent l'agent oxydant et que l'agent oxydant oxyde l'agent réducteur.

Les meilleurs agents réducteurs sont ceux qui ont le rayon atomique le plus élevé. c'est-à-dire qu'ils ont une plus grande distance entre leur noyau et les électrons qui l'entourent.

Les agents réducteurs sont généralement des métaux ou des ions négatifs. Les agents réducteurs courants comprennent l'acide ascorbique, le soufre, l'hydrogène, le fer, le lithium, le magnésium, le manganèse, le potassium, le sodium, la vitamine C, le zinc et même l'extrait de carotte.

Index

  • 1 Quels sont les agents réducteurs?
  • 2 facteurs qui déterminent la force d'un agent réducteur
    • 2.1 L'électronégativité
    • 2.2 Radio atomique
    • 2.3 Énergie d'ionisation
    • 2.4 Potentiel de réduction
  • 3 agents réducteurs les plus forts
  • 4 exemples de réactions avec des agents réducteurs
    • 4.1 Exemple 1
    • 4.2 Exemple 2
    • 4.3 Exemple 3
  • 5 références

Quels sont les agents réducteurs?

Comme on l'a déjà dit, les agents réducteurs sont responsables de la réduction d'un agent oxydant lors d'une réaction d'oxydoréduction.

Une réaction simple et typique de la réaction d'oxydoréduction est celle de la respiration cellulaire aérobie:

C6H12O6(s) + 6O2(g) → 6CO2(g) + 6H2O (l)

Dans ce cas, où le glucose (C6H12O6) réagit avec l'oxygène (OU2), le glucose agit comme agent réducteur pour libérer des électrons à l’oxygène - c’est-à-dire qu’il est oxydé - et que l’oxygène devient un agent oxydant.

En chimie organique, les meilleurs agents réducteurs sont considérés comme des réactifs fournissant de l’hydrogène (H2) à la réaction. Dans ce domaine de la chimie, la réaction de réduction fait référence à l'addition d'hydrogène à une molécule, bien que la définition ci-dessus (réactions de réduction d'oxyde) s'applique également.

Facteurs déterminant la force d'un agent réducteur

Pour qu'une substance soit considérée comme "forte", il faut s'attendre à ce qu'il s'agisse de molécules, d'atomes ou d'ions qui se détachent plus ou moins facilement de leurs électrons.

Pour cela, un certain nombre de facteurs doivent être pris en compte pour reconnaître la force que peut avoir un agent réducteur: l'électronégativité, le rayon atomique, l'énergie d'ionisation et le potentiel de réduction.

L'électronégativité

L'électronégativité est la propriété qui décrit la tendance d'un atome à attirer une paire d'électrons liés à lui-même. Plus l'électronégativité est élevée, plus la force d'attraction exercée par l'atome sur les électrons qui l'entourent est grande.

Dans le tableau périodique, l'électronégativité augmente de gauche à droite, de sorte que les métaux alcalins sont les éléments les moins électronégatifs.

Radio atomique

C'est la propriété qui mesure la quantité d'atomes. Il fait référence à la distance typique ou moyenne entre le centre d'un noyau atomique et la frontière du nuage électronique qui l'entoure.

Cette propriété n'est pas précise - et en outre, plusieurs forces électromagnétiques sont impliquées dans sa définition - mais on sait que cette valeur diminue de gauche à droite dans le tableau périodique et augmente de haut en bas. C'est pourquoi les métaux alcalins, en particulier le césium, sont considérés comme ayant un rayon atomique plus élevé.

Énergie d'ionisation

Cette propriété est définie comme l’énergie nécessaire pour retirer l’électron le moins lié d’un atome (l’électron de valence) pour former un cation.

On dit que plus les électrons sont proches du noyau de l’atome environnant, plus l’ionisation de l’atome est importante.

L'énergie d'ionisation augmente de gauche à droite et de bas en haut dans le tableau périodique. Encore une fois, les métaux (en particulier les alcalis) ont une énergie d'ionisation plus faible.

Potentiel de réduction

C'est la mesure de la tendance d'une espèce chimique à obtenir des électrons et donc à être réduite. Chaque espèce a un potentiel de réduction intrinsèque: plus le potentiel est grand, plus son affinité avec les électrons est grande, plus sa capacité à être réduite.

Les agents réducteurs sont les substances ayant un potentiel de réduction moindre, en raison de leur faible affinité avec les électrons.

Les agents réducteurs les plus forts

Avec les facteurs décrits ci-dessus, on peut conclure que pour trouver un agent réducteur "fort", on souhaite un atome ou une molécule à faible électronégativité, à rayon atomique élevé et à faible énergie d'ionisation.

Comme déjà mentionné, les métaux alcalins ont ces caractéristiques et sont considérés comme les agents réducteurs les plus puissants.

En revanche, le lithium (Li) est considéré comme l’agent réducteur le plus puissant car il présente le potentiel de réduction le plus faible, tandis que la molécule LiAlH4 Il est considéré comme l'agent réducteur le plus fort de tous, car il contient ceci et les autres caractéristiques souhaitées.

Exemples de réactions avec des agents réducteurs

Il y a beaucoup de cas de réduction de la rouille dans la vie quotidienne. Voici quelques-uns des plus représentatifs:

Exemple 1

La réaction de combustion de l'octane (composant principal de l'essence):

2C8H18(l) + 25O2 → 16CO2(g) + 18H2O (g)

On peut observer comment l'octane (agent réducteur) donne des électrons à l'oxygène (agent oxydant), formant du dioxyde de carbone et de l'eau en grande quantité.

Exemple 2

L'hydrolyse du glucose est un autre exemple utile de réduction commune:

C6H12O6 + 2ADP + 2P + 2NAD+ → 2CH3COCO2H + 2ATP + 2NADH

Dans cette réaction, les molécules NAD (un récepteur d'électrons et un agent oxydant dans cette réaction) prennent des électrons du glucose (agent réducteur).

Exemple 3

Enfin, dans la réaction de l'oxyde ferrique

La foi2O3(s) + 2Al (s) → Al2O3(s) + 2Fe (l)

L'agent réducteur est l'aluminium, tandis que l'agent oxydant est le fer.

Références

  1. Wikipedia. (s.f.) Wikipedia. Récupéré de en.wikipedia.org
  2. BBC (s.f.) BBC.co.uk Récupéré de bbc.co.uk
  3. Pearson, D. (s.f.). Chimie LibreTexts. Récupéré de chem.libretexts.org
  4. Research, B. (s.f.). Bodner Research Web. Récupéré de chemed.chem.purdue.edu
  5. Peter Atkins, L. J. (2012). Principes chimiques: La quête de perspicacité.