Qu’est-ce qu’un acide non oxydant ?

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Les réactions acide-base et les réactions d’oxydo-réduction sont deux classes de réactions chimiques courantes et très différentes. Alors que les réactions acido-basiques impliquent des échanges ioniques entre une espèce acide et une espèce basique sans aucune modification des états d’oxydation d’aucun atome impliqué, les réactions d’oxydo-réduction impliquent un échange d’électrons qui n’affecte pas les états d’oxydation.

Outre cette différence fondamentale, les réactions acido-basiques et d’oxydoréduction font également intervenir différents types de réactifs chimiques. Les acido-basiques nécessitent l’intervention d’acides et de bases, tandis que les oxydo-réducteurs nécessitent des oxydants et des réducteurs. Certains composés chimiques peuvent participer aux deux types de réactions chimiques , tandis qu’un autre groupe de composés ne peut participer qu’à l’un des deux. Les acides non oxydants sont un exemple de produits chimiques appartenant à ce deuxième groupe.

Pour comprendre ce que signifie pour une substance d’être un acide non oxydant, nous devons d’abord comprendre ce qu’est un acide et ce qu’est un oxydant.

Qu’est-ce qu’un acide ?

Il existe plusieurs concepts différents d’acides et de bases. Du point de vue de la théorie acide-base d’Arrhenius, un acide est une substance capable de s’ioniser en solution aqueuse, libérant des ions H + (protons) dans la solution. Du point de vue de la théorie de Brønsted et Lowry, les acides sont les substances capables de donner un proton à une base ; tandis que la théorie de Lewis définit les acides comme des espèces chimiques déficientes en électrons capables de recevoir une paire d’électrons dans une liaison covalente dative.

Acides non oxydants

De toutes les définitions, celle de Lewis est la plus large et est celle qui englobe toutes les substances que nous connaissons sous le nom d’acides. Le concept implique que pour qu’une substance agisse comme un acide, elle doit réagir avec une autre qui agit comme une base.

Qu’est-ce qu’un agent oxydant ?

Les agents oxydants sont des substances capables d’éliminer un ou plusieurs électrons d’une autre substance chimique. Au cours du processus, l’agent oxydant est réduit, tandis que l’autre substance (appelée agent réducteur) est oxydée. En d’autres termes, les agents oxydants sont des substances capables d’oxyder d’autres substances, et c’est de cette capacité qu’ils tirent leur nom.

La principale caractéristique d’un bon agent oxydant est qu’il possède un potentiel de réduction élevé. Cela indique qu’ils ont une forte tendance à se réduire, ce qui implique à leur tour qu’ils ont une grande capacité à oxyder d’autres espèces.

Qu’est-ce qu’un acide non oxydant ?

Sur la base des concepts précédents, nous pouvons établir une définition générale de ce qu’est un acide non oxydant . En ce sens, on peut dire qu’un acide non oxydant est toute substance chimique capable de céder un proton à un autre ou capable d’accepter une paire d’électrons sous la forme d’une liaison covalente dative, mais qui n’a pas tendance à réduire ou s’oxyder en d’autres espèces chimiques . En d’autres termes, un acide non oxydant est un acide avec un potentiel de réduction relativement faible.

Il faut être prudent avec cette définition, car elle peut être trompeuse. Tous les acides d’Arrhenius ou de Brønsted et Lowry produisent des protons ou des ions H +et ceux-ci peuvent être réduits en hydrogène moléculaire, agissant ainsi comme agents oxydants. De ce point de vue, on pourrait alors dire que tous les acides d’Arrhenius ou de Brønsted et Lowry sont des acides oxydants. Cependant, ce n’est pas considéré comme tel. Pour éviter toute confusion, on considère comme acides oxydants ceux qui, en solution, produisent des espèces dont le potentiel de réduction est supérieur à celui de l’hydrogène. Étant donné que les potentiels de réduction sont mesurés en fonction de l’électrode à hydrogène standard, à laquelle une valeur de zéro est attribuée par définition, le concept d’agent oxydant est réinterprété comme une substance ayant un potentiel de réduction positif.

On peut donc définir un acide non oxydant comme toute substance chimique capable de donner un proton à un autre ou capable d’accepter une paire d’électrons sous forme de liaison covalente dative, et qui ne génère aucune espèce à caractère positif ou potentiel de réduction négatif supérieur à celui de l’hydrogène .

Caractéristiques des acides non oxydants

Les acides non oxydants ont les caractéristiques générales des acides et quelques autres qui les rendent non oxydants. Ces fonctionnalités sont :

  • Ce sont des substances au goût acide.
  • Ils sont généralement solubles dans l’eau.
  • Ils produisent des solutions aqueuses à pH acide (inférieur à 7).
  • Ils peuvent être des acides forts et faibles.
  • Ils n’ont pas tendance à capter des électrons ou à rétrécir.
  • Ils ne génèrent pas d’ions avec un potentiel de réduction supérieur ou égal à zéro.
  • Ils ne sont pas faciles à réduire.
  • Ils peuvent être corrosifs et irritants pour la peau et d’autres tissus organiques.
  • Ils peuvent réagir avec des métaux actifs pour produire de l’hydrogène gazeux.

Pourquoi certains acides s’oxydent et d’autres non ?

La raison pour laquelle il existe des acides oxydants et des acides non oxydants est simplement que l’acidité et le potentiel réducteur ne sont pas nécessairement liés l’un à l’autre. L’acidité est fonction de la stabilité d’un acide par rapport à la stabilité de sa base conjuguée. Les substances hautement acides ont soit des structures hautement instables qui se stabilisent lors de la conversion en base conjuguée, soit forment des bases conjuguées particulièrement stables; ou les deux peuvent également se produire en même temps.

Au lieu de cela, la capacité d’une substance à se comporter comme un agent oxydant dépend du potentiel de réduction et de la stabilité de l’espèce réduite, qui est différente de la base conjuguée.

Deux exemples illustratifs de la différence entre les acides oxydants et non oxydants

De nombreux acides minéraux sont des acides forts et en même temps de bons agents oxydants. Un exemple typique est l’acide nitrique (HNO 3 ) qui, lorsqu’il est dissocié dans l’eau, produit des ions nitrate (NO 3 ) qui peuvent être facilement réduits en monoxyde d’azote (NO). Le nitrate est un bon oxydant, car il a un potentiel de réduction positif de +1,10 V, ce qui est relativement élevé.

La raison pour laquelle le nitrate est un bon agent oxydant est que, dans toutes les structures de résonance stables pour cet ion, l’atome d’azote central porte une charge formelle positive, malgré le fait que l’azote soit un élément hautement électronégatif. Cela fait que l’azote a une forte tendance à capter des électrons et à réduire.

Cela contraste avec l’acide chlorhydrique (HCl), qui est également un acide minéral fort mais n’est pas un agent oxydant. La base conjuguée de l’acide chlorhydrique, c’est-à-dire l’ion chlorure (Cl ) a son octet complet et a également une charge négative sur un atome hautement électronégatif, ce qui est la situation idéale. En fait, le chlore ne peut pas être réduit au-delà de l’ion chlorure, il est donc impossible que HCl agisse comme agent oxydant (sauf si H+ est l’oxydant, mais comme nous l’avons vu précédemment, H+ ne compte pas).

Exemples d’acides non oxydants

Exemple d'acide non oxydant

Il existe de nombreux acides non oxydants. La plupart des acides organiques sont non oxydants, tandis que tous les hydracides sont également non oxydants. Vous trouverez ci-dessous une liste de 13 acides non oxydants couramment utilisés en laboratoire.

Acide fluorhydrique (HF) Sulfure d’hydrogène ( H2S ) Acide benzoïque (C 6 H 5 COOH)
Acide chlorhydrique (HCl) Acide carbonique (H 2 CO 3 ) Acide chloroacétique (ClCH 2 COOH)
Acide bromhydrique (HBr) Acide acétique (CH 3 COOH) Acide formique (HCOOH)
Acide iodhydrique (HI) Acide phosphorique (H 3 PO 4 ) Acide trifluoroacétique (CF 3 COOH)
Acide sulfurique (H 2 SO 4 )    

Les références

Produits chimiques CAMEO. (s.d.). Acides forts non oxydants . CAMÉE. https://cameochemicals.noaa.gov/react/1

En ligneChang, R. (2008). Chimie physique pour les sciences chimiques et biologiques (3e éd.). ÉDUCATION DE MCGRAW HILL.

M Olmo, inf. (nd). Potentiels d’oxydo-réduction . Hyperphysique. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/Chemical/redoxp.html

Institut de technologie du New Jersey. (s.d.). Acides (non oxydants) . NJIT.EDU. https://www.njit.edu/environmentalsafety/sites/njit.edu.environmentalsafety/files/Acids_%28Non-Oxidizing%292-fillable-logoFix_0.pdf

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Théorie d’Arrhenius des acides et des bases . (2015, 21 mai). Chemicals.Net. https://www.quimicas.net/2015/05/arrhenius-theory-of-acids-y-bases.html

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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