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Réaction d'oxydoréduction ; nombre ou étage d'oxydation

I. Définition :

Le nombre d'oxydation est une charge fictive attribuée à un élément.

L'étage d'oxydation positif ou négatif correspond au nombre d'électrons perdus ou captés ou partiellement perdus ou captés par un élément par-rapport à son état fondamental (tel qu'il se trouve dans le tableau périodique).

II. Détermination de l'étage d'oxydation :

1. d'un élément :

ex. : O, H, Br, Cl, Na, ...
Le nombre d'oxydation d'un élément est toujours nul

2. d'un élément dans une molécule constituée d'atomes identiques

ex. : O2, H2, Br2, O3, P4, S8, ...
Chaque atome de ces molécules a un nombre d'oxydation nul. 

3. d'un élément dans une molécule quelconque

ex. :   NaCl H2O
Na : +1 | Cl : -1 H : +1 | O = -2
         Mg3N2 Dans une molécule, la somme des nombres d'oxydation de tous les éléments est nulle.
Mg : +2 | N : -3

remarques :

  • L'étage d'oxydation (E.O.) de l'hydrogène (H) est en général égal à +1.  Sauf dans H (=0) ; H2 (=0); et dans les hydrures (formule MH ; métal + hydrogène)

exemple d'hydrure :

  • E.O. de l'oxygène (O) = -2. Sauf dans O (=0) ; O2 (=0) ; O3 (=0); F2O et les peroxydes ( formule : R-OO-R ; où R= H ou une chaîne carbonée).

4. d'un éléments dans un ion :

Dans un ion, la somme des étages d'oxydation de tous les éléments est égale à la charge de l'ion.
ex: Cu2+ ; E.O. = +2 | Cl- ; E.O. = -1 | SO32- ; E.O = x +3. (-2) = -2 ; x = + 4

 III. Nombres d'oxydation possibles de quelques éléments :

(extrait du cours de P. Herbrant | http://www.chez.com/courschimie)

Les nombres d'oxydation positifs

+1 +2 +3 +4 +5 +6 +7
Sodium

Potassium

Argent

Mercure

Cuivre

Hydrogène

Chlore

Iode

Baryum

Zinc

Calcium

Magnésium

Manganèse

Cuivre

Fer

Plomb

Mercure

Cobalt

Nickel

Fer

Aluminium

Chrome

Azote

Phosphore

Chlore

Manganèse

Soufre

Carbone

Silicium

Azote

Phosphore

Chlore

Iode

Soufre Chlore

Iode

Les éléments en bleu présentent plusieurs nombres d'oxydation.

Les nombres d'oxydation négatifs
-1 -2 -3 -4
Fluor

Chlore

Brome

Iode

Soufre

Oxygène

Azote

Phosphore

Carbone

IV. Exercices :

Afin de déterminer l'étage d'oxydation d'un élément dans une molécule, nous devons résoudre une équation à une inconnue.

K2 Cr2 O7   | Déterminer l' E.O. de Cr

2 . ( +1) + 2 x + 7 .( -2) = 0 | x = +6 ; L'E.O. de Cr = +6 dans cette molécule

 Cr2 O3   | Déterminer l' E.O. de Cr

 2 x + 3 .( -2) = 0 | x = +3 ; L'E.O. de Cr = +3 dans cette molécule

 

 

 

 

 

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