Tableau des potentiels standard de réduction (série électrochimique)
Potentiels standard de réduction, E°, de demi-réactions courantes à 25 °C, de l'oxydant le plus fort en haut au réducteur le plus fort en bas. Choisissez deux demi-réactions pour obtenir la tension d'une pile.
Calculateur de tension de pile
Potentiels standard de réduction à 25 °C
Oxydants les plus forts en haut, réducteurs les plus forts en bas. Touchez un symbole pour ouvrir l'élément.
| Demi-réaction (réduction) | E° (V) |
|---|---|
| F F₂ + 2e⁻ → 2F⁻ | +2,87 |
| O H₂O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → 2H₂O | +1,78 |
| Mn MnO₄⁻ + 8H⁺ + 5e⁻ → Mn²⁺ + 4H₂O | +1,51 |
| Au Au³⁺ + 3e⁻ → Au | +1,50 |
| Cl Cl₂ + 2e⁻ → 2Cl⁻ | +1,36 |
| Cr Cr₂O₇²⁻ + 14H⁺ + 6e⁻ → 2Cr³⁺ + 7H₂O | +1,33 |
| O O₂ + 4H⁺ + 4e⁻ → 2H₂O | +1,23 |
| Mn MnO₂ + 4H⁺ + 2e⁻ → Mn²⁺ + 2H₂O | +1,22 |
| Pt Pt²⁺ + 2e⁻ → Pt | +1,18 |
| Br Br₂ + 2e⁻ → 2Br⁻ | +1,07 |
| N NO₃⁻ + 4H⁺ + 3e⁻ → NO + 2H₂O | +0,96 |
| Hg Hg²⁺ + 2e⁻ → Hg | +0,85 |
| Ag Ag⁺ + e⁻ → Ag | +0,80 |
| Fe Fe³⁺ + e⁻ → Fe²⁺ | +0,77 |
| O O₂ + 2H⁺ + 2e⁻ → H₂O₂ | +0,70 |
| I I₂ + 2e⁻ → 2I⁻ | +0,54 |
| Cu Cu⁺ + e⁻ → Cu | +0,52 |
| O O₂ + 2H₂O + 4e⁻ → 4OH⁻ | +0,40 |
| Cu Cu²⁺ + 2e⁻ → Cu | +0,34 |
| Ag AgCl + e⁻ → Ag + Cl⁻ | +0,22 |
| Cu Cu²⁺ + e⁻ → Cu⁺ | +0,15 |
| Sn Sn⁴⁺ + 2e⁻ → Sn²⁺ | +0,15 |
| H 2H⁺ + 2e⁻ → H₂ | 0,00 |
| Fe Fe³⁺ + 3e⁻ → Fe | −0,04 |
| Pb Pb²⁺ + 2e⁻ → Pb | −0,13 |
| Sn Sn²⁺ + 2e⁻ → Sn | −0,14 |
| Ni Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni | −0,26 |
| Co Co²⁺ + 2e⁻ → Co | −0,28 |
| Cd Cd²⁺ + 2e⁻ → Cd | −0,40 |
| Fe Fe²⁺ + 2e⁻ → Fe | −0,45 |
| Cr Cr³⁺ + 3e⁻ → Cr | −0,74 |
| Zn Zn²⁺ + 2e⁻ → Zn | −0,76 |
| H 2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻ | −0,83 |
| Mn Mn²⁺ + 2e⁻ → Mn | −1,19 |
| Al Al³⁺ + 3e⁻ → Al | −1,66 |
| Mg Mg²⁺ + 2e⁻ → Mg | −2,37 |
| Na Na⁺ + e⁻ → Na | −2,71 |
| Ca Ca²⁺ + 2e⁻ → Ca | −2,87 |
| Ba Ba²⁺ + 2e⁻ → Ba | −2,91 |
| K K⁺ + e⁻ → K | −2,93 |
| Li Li⁺ + e⁻ → Li | −3,04 |
Comment lire le tableau
Chaque ligne est une demi-réaction de réduction, dans laquelle l'espèce de gauche gagne des électrons. Plus E° est positif, plus cette espèce attire fortement les électrons : le fluor, en haut, est donc l'oxydant le plus fort de la liste. Plus E° est négatif, plus l'espèce de droite cède facilement des électrons : le lithium métallique, en bas, est donc le réducteur le plus fort.
Chaque valeur est mesurée par rapport à l'électrode standard à hydrogène, définie comme valant exactement 0 V, dans les conditions standard : 25 °C, gaz à 1 bar et espèces dissoutes à 1 mol/L.
Calculer la tension d'une pile
Dans une pile galvanique, la réduction a lieu à la cathode et l'oxydation à l'anode. Le potentiel de la pile est E°pile = E°cathode − E°anode, en utilisant les deux valeurs exactement comme le tableau les donne. N'inversez pas vous-même le signe de la valeur de l'anode, et ne multipliez pas E° par le nombre d'électrons : il ne dépend pas du nombre de fois où une demi-réaction est écrite.
Exemple : la pile Daniell associe le cuivre au zinc. E°pile = +0,34 V − (−0,76 V) = +1,10 V. Un E°pile positif signifie que la réaction se produit spontanément telle qu'elle est écrite.
Prédire quelles réactions ont lieu
L'espèce à gauche d'une ligne peut oxyder l'espèce à droite de toute ligne située en dessous. Les ions cuivre(II) (+0,34 V) prennent des électrons au zinc métallique (−0,76 V) : une lame de zinc plongée dans une solution de sulfate de cuivre se recouvre donc de cuivre. Les ions argent (+0,80 V) sont réduits par le cuivre métallique, c'est pourquoi un fil de cuivre dans une solution de nitrate d'argent se couvre de cristaux d'argent.
Les métaux de E° négatif, situés sous l'hydrogène, peuvent en principe libérer du dihydrogène gazeux à partir des acides, alors que le cuivre, l'argent et l'or, situés au-dessus, ne le peuvent pas. Cela correspond à l'ordre de la série de réactivité des métaux.
Pourquoi les valeurs diffèrent selon les livres
Les sources arrondissent les valeurs de E° différemment et certaines utilisent d'anciennes mesures : le fer(II) peut donc apparaître à −0,44 V ou −0,45 V. Les valeurs données ici proviennent de données de référence standard et sont affichées à deux décimales ; utilisez les nombres fournis par votre cours lorsqu'ils diffèrent.
FAQ
Qu'est-ce qu'un potentiel standard de réduction ?
C'est la tension d'une demi-réaction de réduction mesurée par rapport à l'électrode standard à hydrogène à 25 °C, 1 bar et 1 mol/L. Il indique à quel point une espèce attire les électrons : plus la valeur est élevée, plus elle est facilement réduite.
Quel est l'oxydant le plus fort ?
Le fluor, F₂, avec E° = +2,87 V, est l'oxydant courant le plus fort. Le lithium métallique, à −3,04 V, est le réducteur courant le plus fort.
Comment calcule-t-on E°pile ?
Soustrayez le potentiel de l'anode de celui de la cathode : E°pile = E°cathode − E°anode. Pour une pile zinc–cuivre, +0,34 − (−0,76) = +1,10 V.
Pourquoi l'électrode à hydrogène est-elle à 0 V ?
Seules des différences de potentiel peuvent être mesurées : les chimistes ont donc choisi l'électrode standard à hydrogène, 2H⁺ + 2e⁻ → H₂, comme référence et ont défini son potentiel comme valant exactement 0 V.