Nombres d’oxydation – s’entraîner avec les règles

ChimieRéactions et oxydoréduction15–16 ans

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Choisissez une espèce chimique ou un ion (KMnO₄, H₂SO₄, NH₄⁺, Fe₃O₄, K₂Cr₂O₇, H₂O₂, NaH, SO₄²⁻…), saisissez le nombre d’oxydation de chaque élément puis vérifiez : la simulation contrôle chaque valeur et vérifie que la somme des nombres d’oxydation est égale à la charge. Le bouton de résolution pas à pas applique les règles une à une ; un second onglet propose des réactions types pour identifier l’oxydant et le réducteur et tracer le schéma de transfert d’électrons.

Leçon : Nombres d’oxydation, oxydants et réducteurs

Ce qu’elle montre

Les nombres d’oxydation permettent de suivre la façon dont les électrons sont partagés ou transférés dans les molécules et les ions. Ils obéissent à quelques règles : un corps simple vaut 0, les métaux des groupes 1 et 2 valent +1 et +2, l’hydrogène vaut généralement +1, l’oxygène généralement −2, le fluor toujours −1, et la somme de tous est égale à la charge globale. Les exceptions, comme les peroxydes, les hydrures métalliques et OF₂, ou les moyennes comme +8/3 pour le fer dans Fe₃O₄, testent la vraie compréhension. Dans une réaction d’oxydoréduction, le réducteur est oxydé et son nombre d’oxydation augmente, tandis que l’oxydant est réduit.

Mode d’emploi

Dans l’onglet Nombres d’oxydation, choisissez une espèce ou un ion, saisissez le nombre d’oxydation de chaque élément et cliquez sur Vérifier ; la ligne de la somme indique si les valeurs correspondent à la charge. Utilisez Pas à pas pour montrer l’ordre d’application des règles, puis cliquez sur Recommencer et laissez les élèves essayer seuls. Dans l’onglet des réactions, choisissez le rôle de chaque réactif, vérifiez puis cliquez sur Schéma électronique.

Paramètres modifiables

  • Espèce ou ion de départ KMnO₄, H₂SO₄, NH₄⁺, Fe₃O₄, K₂Cr₂O₇, H₂O₂, NaH, SO₄²⁻
  • Réaction type Fe + CuSO₄, KMnO₄ + HCl concentré, Cu + H₂SO₄ concentré, NH₃ + O₂, Fe₂O₃ + CO, Décomposition de H₂O₂, Cl₂ + NaOH, Zn + HCl
  • Autoriser la résolution pas à pas et l’affichage de la réponse
  • Onglet d’ouverture Nombres d’oxydation, Réactions – oxydant et réducteur

Questions à explorer

  1. Pourquoi le nombre d’oxydation de l’oxygène dans H₂O₂ vaut-il −1 et non −2 ?
  2. Que nous apprend le nombre d’oxydation +8/3 du fer dans Fe₃O₄ sur les ions fer présents ?
  3. Dans la réaction de KMnO₄ avec HCl concentré, pourquoi une partie seulement de HCl joue-t-elle le rôle de réducteur ?