L'oxydation et la réduction sont des réactions chimiques très importantes qui se produisent tout le temps dans notre environnement. Lorsqu'un composé covalent perd de l'électronique, il devient plus chargé positivement et le processus est appelé oxydation. La réduction est le contraire de l'oxydation car au cours du processus, un composé gagne en électronique et devient plus chargé négativement. La réduction et l'oxydation sont plus communément appelées réaction redox car le transfert d'électrons a lieu entre les espèces chimiques (une perte et un gain).
Oxydation vs Réduction
La différence entre l'oxydation et la réduction est que l'oxydation se produit lorsqu'un composé chimique gagne de l'oxygène ou perd de l'hydrogène. Cela signifie que la charge positive du composé augmente. D'autre part, la réduction est la réaction chimique opposée d'oxydation où un composé chimique gagne de l'hydrogène ou des électrons et sa charge négative augmente.
L'oxydation est une réaction chimique dans laquelle un atome ou une molécule d'une espèce chimique perd des électrons (un ou plusieurs) et devient plus chargé positivement. Cette réaction chimique augmente l'état d'oxydation et le nombre d'oxydation de l'espèce chimique en cours d'oxydation. L'oxygène n'est pas toujours impliqué dans le processus d'oxydation mais il peut parfois faire perdre des électrons à l'espèce.
La réduction est une réaction chimique où un atome ou une molécule d'une espèce chimique gagne des électrons (un ou plusieurs) et devient plus chargé négativement. Cette réaction chimique diminue l'état d'oxydation et le nombre d'oxydation de l'espèce chimique en cours de réduction. Un agent oxydant subit une réduction car il oxyde une autre espèce chimique impliquée dans la réaction et se réduit.
Tableau de comparaison entre l'oxydation et la réduction
| Paramètres de comparaison | Oxydation | Réduction |
| Définition | L'oxydation fait référence au gain d'oxygène ou à la perte d'hydrogène d'un composé. | La réduction fait référence au gain d'hydrogène ou à la perte d'oxygène d'un composé. |
| Électrons | Lors de l'oxydation, un composé covalent libère des électrons dans l'environnement. | En réduction, un composé covalent gagne des électrons de l'environnement. |
| Agents | Les agents oxydants courants sont le peroxyde d'hydrogène et l'ozone. | Les agents réducteurs communs sont des composés qui contiennent des métaux comme le potassium, le baryum, le calcium, etc. et un H− ion. |
| Charger | Dans l'oxydation, la charge positive augmente à mesure qu'elle perd des électrons. | En réduction, la charge négative augmente à mesure qu'elle gagne des électrons. |
| Indice d'oxydation | L'oxydation entraîne une augmentation du nombre d'oxydation. | La réduction entraîne une diminution du nombre d'oxydation. |
Qu'est-ce que l'oxydation ?
La définition de l'oxydation a changé avec le temps et la plus récente définit en termes simples un processus au cours duquel une espèce chimique perd des électrons et devient plus positive. Devenir plus positif ne signifie pas nécessairement avoir une charge positive. Par exemple, si un ion X4- passe par le processus d'oxydation et perd deux électrons il devient X2-. Cela signifie qu'il devient plus positif lorsque l'état d'oxydation (-2) est supérieur à (-4) mais qu'il ne porte pas de charge positive.
Si l'on remonte à l'histoire des réactions chimiques, l'oxygène gazeux (O2) était l'un des plus anciens agents oxydants connus. Depuis l'ajout de O2 dans une réaction chimique conduisant à la perte d'électrons d'une autre espèce chimique, l'oxydation a été définie comme un processus où la présence d'O2 était cruciale. Lorsque le fer s'est combiné avec de l'eau pour former de l'oxyde de fer/de la rouille, cette définition est devenue plus prédominante.
Mais, l'oxydation d'une espèce chimique peut ou ne peut pas nécessairement contenir de l'oxygène gazeux. Par exemple, lorsque l'éthanol forme de l'éthanol, il perd un atome d'hydrogène et le processus est toujours considéré comme une oxydation. Ainsi, la présence de gaz particulièrement oxygène n'est pas requise pour l'oxydation. Tant qu'une espèce chimique perd des électrons et que son état d'oxydation augmente, l'oxydation a lieu.
Exemple de réaction d'oxydation: 2 KI + H2O2 → I2 + 2 KOH (oxydation de l'iodure). Ici, le nombre d'oxydation de l'iodure passe de (-1) à (0).
Qu'est-ce que la réduction ?
La réduction est la réaction opposée à l'oxydation. En effet, les électrons perdus d'une espèce chimique sont obtenus par une autre espèce qui passe par réduction. Au cours de la réduction, un ou plusieurs électrons sont gagnés par un atome ou une molécule et il devient plus chargé négativement. Lorsqu'une espèce subit une réduction, l'état d'oxydation de ce composé diminue.
Encore une fois, nous pourrions avoir la confusion qu'un composé chimique ou un ion aura une charge négative après réduction. Par exemple, si un ion X4+ passe par le processus de réduction et gagne deux électrons il devient X2+. Cela signifie qu'il devient plus négatif car l'état d'oxydation (+2) est inférieur à (+4) mais il ne porte pas de charge négative. Ainsi, le processus de réduction ne signifie pas nécessairement une charge négative. La réduction signifie le gain d'électrons et un agent réducteur est responsable de ce transfert d'un électron à une espèce.
Prenons un exemple, ZnO + C → Zn + CO (réduction de l'oxyde de zinc). Ici, le nombre d'oxydation du zinc passe de (+2) à (0). Cela signifie qu'il a gagné en électrons et a été réduit.
Principales différences entre l'oxydation et la réduction
Conclusion
Les processus d'oxydation et de réduction sont complémentaires. Dans une réaction chimique, lorsqu'un composé chimique libère un ou plusieurs électrons, on parle d'oxydation. Ces électrons perdus peuvent être obtenus par un autre composé chimique qui aurait subi une réduction. Un agent oxydant facilite le processus d'oxydation tandis qu'un agent réducteur facilite le processus de réduction.
Un agent oxydant lui-même passe par la réduction et oxyde une autre espèce et un agent réducteur lui-même passe par l'oxydation et réduit une autre espèce. Les exemples courants d'agent oxydant sont l'ozone, l'oxygène, l'halogène, etc. et des exemples courants d'agent réducteur sont les métaux de la terre et les composés sulfites.
