Chimie23 :
Oxydo-réduction
Nombre d'oxydation

1. corps simple

Un corps simple est une substance constituée d'une seule espèce d'éléments chimiques.

Exemples:

Ne, H2, O2, O3 ...

Un corps simple élémentaire est un élément chimique.

Exemples:

métaux : argent (Ag), cuivre (Cu), ... ;
gaz monoatomiques : hélium (He), argon (Ar), ...

Dans le corps simple moléculaire, les atomes du corps simple élémentaire sont réunis en molécules.

Exemples:

dihydrogène (H2), diazote (N2), dioxygène (O2), ozone (O3), ...

2. Le corps composé

Par contre, un composé chimique est constitué d'au moins deux éléments différents.

Exemples:CO, H2O, CH4, H2SO4, ...

Un corps simple peut apparaître sous plusieurs formes. Ces formes ne différent que par leur structure cristalline, appelées formes allotropiques.

Exemple:

Le diamant et le graphite sont les deux formes allotropiques les plus répandues du carbone.

2. Nombre d'oxydation : Règles usuelles

L'état d'oxydation, est décrit par le nombre d'oxydation (n.o.) ou le degré d'oxydation (d.o.).

IL caractérise l'état électronique d'un élément chimique (au sein d'une molécule, d'un ion ou d'un radical) en considérant la charge réelle (dans le cas d'un ion monoatomique) ou fictive (si cet élément est combiné).

Cette charge fictive se calcule, dans le cas des molécules, en considérant que l'élément :

• Un corps simple élémentaire ou moléculaire a un n.o. égal à zéro (ex., n.o.(Ne) = 0 et n.o.(H2) = 0).

• Dans le cas d'ions monoatomiques, le nombre d'oxydation est la valeur de la charge électrique portée par cet ion (exemple : n.o.(Na+) = +I).

• Dans un composé, le fluor a toujours un n.o. égal à –I.

• Dans un composé, un alcalin (Li, Na, etc.) a toujours un n.o. égal à +I.

• Dans un composé, un alcalino-terreux (Be, Mg, etc.) a toujours un n.o. égal à +II.

• Dans un composé, l'hydrogène possède dans la quasi-généralité des cas un n.o. égal à +I, à l’exception des hydrures de métaux, tels que NaH ou LiH (hydrure de sodium ou de lithium), pour lesquels n.o.(H) = –I.

• Dans un composé, l'oxygène a le plus souvent un n.o. égal à –II. Il existe néanmoins plusieurs exceptions :

• Dans les peroxydes, la présence d’un pont oxygène O-O induit un n.o. = –I pour chaque oxygène.
Exemple : H2O2 (eau oxygénée), qui correspond à H-O-O-H.

• Dans les superoxydes, (l'ion superoxyde a la formule O2-), c'est -1/2 en moyenne. En fait un des atomes O est chargé –1 et a un nombre d'oxydation –I, l'autre n'est pas chargé et a un nombre d'oxydation nul.

• Dans les ozonures (l'ion ozonure a la formule O3-), c'est -1/3 en moyenne. En fait un des atomes O est chargé –1 et a un nombre d'oxydation –I, les deux autres ne sont pas chargés et ont un nombre d'oxydation nul.

• Comme le fluor est le plus électronégatif des éléments, il a un nombre d'oxydation -I dans tous ses composés. Ainsi, dans la molécule OF2 (difluorure d'oxygène), le n.o. de l'oxygène est +II.