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De nombreux phénomènes physiques, chimiques et biologiques régissent notre monde, et l’oxydation en fait partie. Si ce phénomène est souvent associé à quelque chose de négatif, l’oxydation est en réalité une réaction chimique importante qui a de nombreux usages pour les humains.
L’oxydation et la réduction : deux réactions indissociables
Il y a de nombreux phénomènes dans notre entourage, et même à l’intérieur de notre corps, qui sont produits par ce qu’on appelle une réaction d’oxydoréduction ou une réaction redox. Les termes « oxydoréduction » et « redox » sont des combinaisons des mots « réduction » et « oxydation ». L’oxydation et la réduction sont deux réactions chimiques similaires, mais qui sont en fait opposées dans leur principe. Les deux termes sont généralement associés, car l’oxydation et la réduction se produisent toujours ensemble.
L’oxydation est un processus qui implique l’ajout d’oxygène ou de tout élément électronégatif et l’élimination d’hydrogène ou de tout élément électropositif. L’oxydation est ainsi définie comme le processus par lequel un atome ou un ion perd un ou plusieurs électrons. La réduction est le processus opposé qui implique l’ajout d’hydrogène ou de tout élément électropositif et l’élimination d’oxygène ou de tout élément électronégatif. La réduction est donc définie comme le processus par lequel un atome ou un ion gagne un ou plusieurs électrons.
Pendant longtemps, les scientifiques n’ont eu connaissance que de la réaction d’oxydation et de son lien avec l’oxygène. En effet, avant la fin du 18e siècle, l’oxydation faisait uniquement référence à l’ajout d’oxygène à un composé, notamment à du fer ; ayant pour résultat de l’oxyde de fer ou de la rouille. Depuis lors, nous avons appris que l’oxydation ne se limite ni au fer ni à l’oxygène. En fait, la plupart des éléments peuvent être oxydés, avec un traitement approprié, dans une variété d’environnements.
Quelques exemples de réaction d’oxydoréduction
Outre le fer qui se rouille, un autre exemple commun de réaction d’oxydoréduction se produit lorsque les pommes brunissent. Lorsqu’une pomme est coupée, de l’oxygène est introduit dans les tissus végétaux du fruit. Lorsque l’oxygène est présent dans ces cellules, les enzymes polyphénol oxydase des chloroplastes oxydent rapidement les composés phénoliques naturellement présents dans les tissus de la pomme. Autrement dit, la réaction redox par l’oxygène active des enzymes de la pomme qui transforment les phénols incolores en mélanine, un pigment brun.
La réaction redox fait également partie intégrante de la biologie humaine. Le processus de respiration est un exemple de réaction redox. Lorsqu’on respire, les molécules de glucose sont oxydées tandis que les molécules d’oxygène sont réduites pour former de l’eau. Les réactions redox jouent également un rôle crucial dans la décomposition des aliments dans notre corps. Plus important encore, les réactions d’oxydoréduction sont les principales sources d’énergie. Si ces réactions sont ainsi essentielles pour notre corps, et notre monde, elles peuvent également être problématiques.
En effet, les réactions redox peuvent causer des dommages importants à nos biens matériels et à notre corps. En ce qui concerne notre corps, les radicaux libres endommagent les cellules en oxydant les atomes des molécules. Les recherches ont permis de constater que l’oxydation est probablement l’un des principaux moteurs du vieillissement, car le même gaz qui nous permet de vivre détruit lentement notre corps de l’intérieur vers l’extérieur. L’oxydoréduction est également impliquée dans des maladies graves comme le cancer.