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

E°pile = E°cathode − E°anode = +0,34 − (−0,76) +1,10 V Positive : la réaction se produit spontanément, c'est une pile galvanique.

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)E° sur une échelle de −3 V à +3 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.