Construire l'équation globale : assembler deux demi-équations

Pourquoi assembler deux demi-équations ?

Une demi-équation électronique ne décrit qu'une moitié de la réalité : elle montre un couple qui gagne ou perd des électrons, mais ces électrons ne peuvent pas rester "libres" en solution. Il faut donc associer un couple qui capte exactement les électrons qu'un autre couple libère.

La règle du nombre d'électrons égal

Prenons la réaction entre les ions fer(II) et les ions permanganate en milieu acide.

Couple Fe3+/Fe2+ (oxydation) :

Fe2+ = Fe3+ + e-

Vérification : charges à gauche +2 ; à droite +3-1 = +2. Équilibrée.

Couple MnO4-/Mn2+ (réduction) :

MnO4- + 8 H+ + 5 e- = Mn2+ + 4 H2O

Le fer ne libère qu'un électron par ion, alors que le manganèse en capte cinq. Pour que le nombre d'électrons échangés soit identique des deux côtés, on multiplie la demi-équation du fer par 5 :

5 Fe2+ = 5 Fe3+ + 5 e-

Addition et simplification

On additionne membre à membre, puis on élimine les électrons (5 e- de chaque côté) :

MnO4- + 8 H+ + 5 Fe2+ -> Mn2+ + 4 H2O + 5 Fe3+

Vérifions une dernière fois. Éléments : Mn 1=1, O 4=4, H 8=8, Fe 5=5. Charges à gauche : (-1) + 8×(+1) + 5×(+2) = -1 + 8 + 10 = +17. Charges à droite : (+2) + 0 + 5×(+3) = 2 + 15 = +17. Les deux membres valent +17 : l'équation globale est équilibrée.

Piège classique

Un piège fréquent est d'additionner directement les deux demi-équations sans les multiplier au préalable : le nombre d'électrons ne correspond alors pas, et l'équation globale obtenue est fausse. Vérifie toujours qu'il ne reste aucun "e-" après addition : c'est le signal que l'équilibrage électronique est correct.