Réduction des oxydes

I. Action du carbone sur l’oxyde de cuivre II.

La réaction entre l’oxyde de cuivre II et le carbone est une réaction chimique.

Elle se traduit par cette équation bilan :

2CuO+C →2Cu+CO₂

Action de l’aluminium sur l’oxyde ferrique

Au cours de cette réaction, on assiste aussi à la réduction de l’oxyde de fer par l’aluminium et à l’oxydation de l’aluminium par l’oxyde de fer : c’est aussi une réaction d’oxydoréduction.

L’équation bilan de cette réaction chimique est :

$\mathrm{Fe}_2 \mathrm{O}_3+2 \mathrm{Al} \rightarrow 2 \mathrm{Fe}+\mathrm{Al}_2 \mathrm{O}_3$

II. Interprétation des réactions chimiques    

1. Réaction entre l’oxyde de cuivre II et le carbone

• Le carbone (C) gagne des atomes d’oxygène pour former le dioxyde de carbone (CO₂). On dit que le carbone a été oxydé par l’oxyde de cuivre II : le carbone est le réducteur.
• L’oxyde de cuivre II cède ses atomes d’oxygène au carbone pour devenir le cuivre métal (Cu). On dit le carbone a réduit l’oxyde de cuivre II : L’oxyde de cuivre II est l’oxydant.

2. Réaction entre l’oxyde de fer par l’aluminium

Fe₂O₃+2Al→2Fe+Al₂O₃

• L’oxyde de fer (Fe₂O₃) cède ses atomes d’oxygène au métal aluminium (Al). L’aluminium a été oxydé par l’oxyde de fer : L’oxyde de fer est l’oxydant.
• L’aluminium gagne des atomes d’oxygène pour former l’alumine (Al₂O₃). On dit que l’oxyde de fer a été réduit par l’aluminium : l’aluminium est le réducteur.

III. Définition des termes : réduction, oxydation, réducteur, oxydant et oxydoréduction

• L’oxydation correspond à un gain d’un ou de plusieurs atomes d’oxygène.
• La réduction correspond à une perte d’un ou de plusieurs atomes d’oxygène.
• Un oxydant est un corps capable de céder un ou plusieurs atomes d’oxygène.
• Un réducteur est un corps capable de capter un ou plusieurs atomes d’oxygène.
• Une réaction d’oxydoréduction est une réaction chimique au cours de laquelle l’oxydation et la réduction se font simultanément.

IV. Autres exemples de réaction d’oxydoréduction

1. Réduction de l’eau par le magnésium

Mg+ H₂O →MgO+ H₂

2. Réduction de l’oxyde de cuivre par le dihydrogène

CuO+ H₂→Cu+ H₂O

V. Importance de la réduction des oxydes

Dans la nature, les métaux existent sous forme d’oxydes constituant des mines.

Le minerai de fer contient essentiellement de l’oxyde de fer III et l’obtention du fer passe donc par sa réduction par le monoxyde de carbone.

3CO+ Fe₂O₃ →3CO₂+2Fe