Chapitre 9: LA REDUCTION DE L'OXYDE FERRIQUE ET DE L'OXYDE CUIVRIQUE - Physique-Chimie Troisième | DigiClass
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LA REDUCTION DE L'OXYDE FERRIQUE ET DE L'OXYDE CUIVRIQUE

I.  Réduction de l’oxyde ferrique

A.  Expérience

Mélangeons quelques grammes de poudre d’oxyde ferrique et de poudre d’aluminium dans un creuset que nous coiffons avec un ruban de magnésium. En enflammant le ruban de magnésium pour amorcer la réaction il se produit une lumière éblouissante accompagnée d’une gerbe d’étincelles.

Après refroidissement on constate:

  • la formation d’un métal qui est attiré par l’aimant : c’est du fer.
  • la présence d’une poudre blanche : c’est l’oxyde d’aluminium ou alumine.

B.  Interprétation

Au cours de la réaction l’aluminium  (Al) et l’oxyde ferrique  ($Fe_{2}O_{3}$) disparaissent pour faire apparaître du fer ($Fe$) et de l’alumine ($Al_{2}O_{3}$).

Il s’agit donc d’une réaction chimique entre l’oxyde ferrique et l’aluminium.

C.  Équation-bilan

Cette réaction se produit selon l’équation bilan suivante :

$2Al$  +  $Fe_{2}O_{3}$       $\rightarrow$      $2Fe$  +  $Al_{2}O_{3}$

Aluminium enlève à l’oxyde ferrique ses atomes d’oxygène, on dit que $\textbf{l’aluminium a réduit l’oxyde ferrique.}$

L’aluminium est le réducteur et le passage de l’oxyde ferrique au fer est appelé réduction.

$\textbf{Le passage de l’aluminium à l’alumine est appelé oxydation.}$

D.  Conclusion

La réduction de l’oxyde ferrique s’accompagne de l’oxydation de l’aluminium : on écrit :

II.  Réduction de l’oxyde cuivrique

A.  Expérience

On chauffe un mélange d’oxyde cuivrique de couleur noir avec du charbon de bois.

Il se dégage du dioxyde de carbone et on observe après refroidissement un dépôt de poudre rouge : c’est du cuivre.

B.  Interprétation

L’oxyde cuivrique et le charbon de bois disparaissent au cours de la réaction et il se forme du cuivre et du dioxyde de carbone. Il s’agit d’une réaction chimique et elle est exothermique.

C.  Équation-bilan

Cette réaction se produit selon l’équation bilan suivante :

$2CuO$   +   $C$           $\rightarrow$         $2Cu$   +   $CO_{2}$

Le carbone  enlève à l’oxyde cuivrique son atome d’oxygène, on dit que le carbone a réduit l’oxyde cuivrique.

Le carbone est le réducteur et le passage de l’oxyde cuivrique  au cuivre est appelé réduction.

$\textbf{Le passage du carbone au dioxyde de carbone est appelé oxydation.}$

D.  Conclusion

La réduction de l’oxyde cuivrique s’accompagne de l’oxydation du carbone : on écrit :

III.  EXERCICES D’APPLICATION

$\textbf{Questions de cours}$

Définir : oxydant ; réducteur ; oxydation ; réduction

$\textbf{Exercice 1}$ : on réalise la combustion du fer dans un bocal de capacité 0,5L contenant du dioxygène. Avant la combustion la masse de fer est de 4,3 g, après combustion il ne reste 2,6 g de fer.

  • Calculer la masse de fer qui a brûlé.
  • Calculer la masse de dioxygène consommée sachant que la masse volumique du dioxygène est de 1,4g/L.
  • Déterminer la masse d’oxyde magnétique de fer obtenue.

$\textbf{Exercice 2}$ :

  1. Écrire l’équation de réduction de l’oxyde de cuivre $CuO$ par le carbone. Au cours de la réaction :Quel est le corps réduit ? Quel est le réducteur ? Quel est le corps oxydé ? Quel est l’oxydant ?
  2. Définir : oxydant ; réducteur.