La réduction implique une demi-réaction dans laquelle une espèce chimique diminue sa nombre d'oxydation, généralement en gagnant électrons. L'autre moitié de la réaction implique l'oxydation, dans laquelle les électrons sont perdus. Ensemble, la réduction et l'oxydation forment des réactions redox (réduction-oxydation = redox). La réduction peut être considérée comme le processus inverse d'oxydation.
Dans certaines réactions, l'oxydation et la réduction peuvent être considérées en termes de transfert d'oxygène. Ici, l'oxydation est le gain d'oxygène, tandis que la réduction est la perte d'oxygène.
Une ancienne définition moins courante de l'oxydation et de la réduction examine la réaction en termes de protons ou d'hydrogène. Ici, l'oxydation est la perte d'hydrogène, tandis que la réduction est le gain d'hydrogène.
La définition de réduction la plus précise implique les électrons et le nombre d'oxydation.
Exemples de réduction
Le H+ les ions, avec un nombre d'oxydation de +1, sont réduits à H2, avec un nombre d'oxydation de 0, dans le réaction:
Zn (s) + 2H+(aq) → Zn2+(aq) + H2(g)
Un autre exemple simple est la réaction entre l'oxyde de cuivre et le magnésium pour produire du cuivre et de l'oxyde de magnésium:
CuO + Mg → Cu + MgO
La rouille du fer est un processus qui implique une oxydation et une réduction. L'oxygène est réduit, tandis que le fer est oxydé. Bien qu'il soit facile d'identifier quelles espèces sont oxydées et réduites en utilisant la définition "oxygène" de l'oxydation et de la réduction, il est plus difficile de visualiser les électrons. Une façon de procéder consiste à réécrire la réaction sous forme d'équation ionique. L'oxyde de cuivre (II) et l'oxyde de magnésium sont des composés ioniques, alors que les métaux ne sont pas:
Cu2+ + Mg → Cu + Mg2+
L'ion cuivre subit une réduction en gagnant des électrons pour former du cuivre. Le magnésium subit une oxydation en perdant des électrons pour former le cation 2+. Ou, vous pouvez le voir comme du magnésium réduisant les ions cuivre (II) en faisant don d'électrons. Le magnésium agit comme un agent réducteur. Entre-temps, les ions cuivre (II) éliminent les électrons du magnésium pour former des ions magnésium. Les ions cuivre (II) sont l'agent oxydant.
Un autre exemple est la réaction qui extrait le fer du minerai de fer:
Fe2O3 + 3CO → 2Fe + 3 CO2
L'oxyde de fer subit une réduction (perd de l'oxygène) pour former du fer tandis que le monoxyde de carbone est oxydé (gagne de l'oxygène) pour former du dioxyde de carbone. Dans ce contexte, l'oxyde de fer (III) est le agent d'oxydation, qui donne de l'oxygène à une autre molécule. Le monoxyde de carbone est le agent réducteur, qui élimine l'oxygène d'une espèce chimique.
OIL RIG et LEO GER se souviennent de l'oxydation et de la réduction
Il existe deux acronymes qui peuvent vous aider à garder l'oxydation et la réduction droites.
- OIL RIG — Cela signifie «L'oxydation est une perte et une réduction est un gain». L'espèce qui est oxydée perd des électrons, qui sont gagnés par l'espèce qui est réduite.
- LEO GER ou "Leo le lion dit grr." - Cela signifie "Perte d'électrons = oxydation tandis que Gain d'électrons = réduction".
Une autre façon de se rappeler quelle partie de la réaction est oxydée et laquelle est réduite est de simplement rappeler la réduction moyenne de la réduction de charge.