Écrire une demi-équation électronique - Fiche méthode 3

Pourquoi donner une méthode systématique pour écrire une demi-équation électronique, et sur quoi se base-t-elle ? L'intérêt d'une méthode générale est qu'elle permet d'écrire et d'ajuster les demi-équations électroniques dans tous les cas. En effet, si certaines demi-équations sont simples (par exemple, pour des couples comme \(\mathrm{Ag^+(aq) / Ag(s)}\)), d'autres sont moins directes (comme pour \(\mathrm{Cr_2O_7^{2-}(aq)/Cr^{3+}(aq)}\)). La méthode est la suivante.

1. Écrire l’oxydant et le réducteur de part et d’autre du signe égal de la demi-équation. 

En effet, comme on souhaite modéliser le passage de l'un à l'autre, ils doivent être situés de chaque côté de l'équation.

2. Ajuster la stœchiométrie de l’élément autre que `"H"` et `"O"` s’il y en a.

Lors de la plupart des réactions redox étudiées au lycée, ce sont les éléments autres que `"H"` et `"O"` qui sont oxydés ou réduits. En effet, les éléments `"H"` et `"O"` ne sont en général ni réduits, ni oxydés dans la plupart des transformations rencontrées : les contre-exemples sont les couples mettant en jeu des espèces comme \(\mathrm{H_2}\), \(\mathrm{O_2}\) ou `"H"_2"O"_2`. 

3. Ajouter des molécules d’eau `"H"_2"O"` pour la conservation de l’élément oxygène, si nécessaire.

Les réactions d'oxydo-réduction étudiées au lycée se déroulent le plus souvent en solution aqueuse : les molécules de solvant sont disponibles et peuvent participer à la transformation. Les éléments `"H"` et `"O"` servent à assurer la conservation des éléments, sans être, en général, oxydés ou réduits.

4. Ajouter les ions `"H"^+` assurant la conservation de l’élément hydrogène, si nécessaire.

Au même titre que l'eau, les ions hydrogène sont présents en solution. On commence par ajuster l'élément `"O"` avec de l'eau, puis l'élément `"H"` avec des ions hydrogène. En effet, on commence par le corps composé (ce qui permet d'ajuster `"O"`, mais modifie `"H"`), avant d'ajuster avec `"H"^+` (qui ne modifie rien d'autre en termes d'élément).

5. Compter la charge électrique totale de chaque côté de l'égalité et ajouter des électrons `"e"^-` du côté de l'oxydant du couple, afin d'assurer la conservation de la charge.

Cette étape est la dernière car l'ajustement des charges ne modifie pas les autres paramètres déjà ajustés.