Oxydation : qu'est-ce que c'est ?

L'oxydation est un processus chimique fondamental dans lequel une substance perd des électrons lors d'une réaction avec une autre substance, généralement l'oxygène. Ce phénomène implique une augmentation du nombre d'oxydation, indiquant une perte d'électrons. L'oxydation est souvent associée à la corrosion des métaux, mais elle peut également se produire dans d'autres contextes.

Causes de l'oxydation

La cause principale de l'oxydation est l'interaction entre une substance et l'oxygène de l'air, bien que d'autres agents oxydantsagents oxydants puissent également provoquer ce processus. La réaction d'oxydation se produit lorsqu'une substance, appelée « réducteur », cède des électrons à une autre substance, appelée « oxydant ». Cela conduit à la formation d'ions et à des changements dans la structure chimique des substances impliquées.

Dans les faits, le rôle de l'oxydant est souvent joué par l'oxygène. Ainsi, dans la réaction chimiqueréaction chimique qui implique le carbonecarbone et l'oxygène, par exemple, il y a formation de dioxyde de carbone par oxydation.

 Le terme d’« oxydation » désigne plus largement une réaction au cours de laquelle un réactif perd un ou plusieurs électrons. Un exemple emblématique est l'oxydation du fer, conduisant à la formation de rouille. © Avalepsap, Adobe Stock

Oxydation avec oxygène

Un exemple courant d'oxydation est la rouillerouille du ferfer. Lorsque le fer (réducteur) réagit avec l'oxygène de l'air (oxydant) en présence d'eau, une réaction d'oxydation se produit, formant de l'oxyde de fer, également connu sous le nom de rouille. 

La réaction chimique de la formation de rouille, résultant de l'oxydation du fer en présence d'oxygène et d'eau, peut être représentée par l'équationéquation suivante : 4Fe + 3O₂​ + 6H_2​O → 4Fe(OH)₃​​

Cette équation représente la formation de tétrahydroxyde de fer (III), également appelé oxyde de fer (III) hydraté ou rouille. La réaction implique la combinaison du fer (Fe), de l'oxygène (O₂) de l'air et de l'eau (H₂O) pour former le composé Fe(OH)₃. Dans cette équation, le fer (Fe) perd des électrons pour former des ions ferreux, tandis que l'oxygène (O₂) gagne des électrons pour former des ions hydroxyde (OH⁻). Les ions ferreux réagissent ensuite avec les ions hydroxyde pour former de l'oxyde de fer (III) hydraté, qui constitue la rouille.

Oxydation sans oxygène

Cependant, l'oxydation ne se limite pas aux réactions avec l'oxygène. Elle peut également se produire sans oxygène, par le biais de réactions chimiques avec d'autres substances oxydantes. Par exemple, la corrosion d'un métalmétal peut être accélérée en présence de sels ou d'acidesacides tels que l'acide chlorhydriqueacide chlorhydrique (HCl), le fer métallique peut réagir pour former du chlorure de fer (II) et libérer de l'hydrogènehydrogène.

Exemples de réactions d’oxydation

Dans l'organisme, de nombreuses réactions d'oxydation ont lieu pour fournir de l'énergieénergie aux cellules du corps humain. On parle aussi de stress oxydatif qui est un déséquilibre entre la production de radicaux libresradicaux libres pro-oxydants et les antioxydantsantioxydants.

Lors de la combustioncombustion, les combustibles fossiles tels le charbon, le pétrole ou le gaz naturel sont oxydés. Ils fournissent ainsi également de l'énergie.