Nous avons fait deux expériences pour découvrir le phénomène d'oxydoréduction sur des métaux. Nous avons aussi vu que certains métaux sont plus oxydables que d'autres. Nous pouvons donc répéter l'expérience pour voir si on pourrait créer un tableau de valeurs des métaux, du plus au moins oxydable.

Tout d'abord, nous répétons l'expérience de l'acide chlorhydrique en solution (aq). Avec du magnésium, la réaction ressemble à la dissolution d'un cachet d'aspirine. Cette réaction est donc très rapide, et une solution de MgCl₂ est tout ce qui reste après quelques minutes. On en déduit un couple oxydoréducteur Mg²⁺/ Mg. Dans ce couple, le premier terme est l'élément qui pourrait oxyder (prendre des électrons), et le deuxième terme est l'élément qui peut réduire (donner des électrons).

Avec de l'aluminium, comme on a déjà vu, une réaction se produit aussi. Elle est simplement un peu moins rapide qu'avec du magnésium, et le soluté restant est du chlorure d'aluminium AlCl_3. On note le couple oxydoréducteur Al³⁺ / Al.

Avec du zinc, la réaction se produit encore mais elle mets encore plus de temps. Le soluté restant est du chlorure de zinc ZnCl₂. On note le couple oxydoréducteur Zn²⁺ / Zn.

Avec du fer, la réaction est encore plus lente, mais on peut tout de même en déduire le couple Fe³⁺ / Fe. C'est avec le cuivre que tout s'arrête. Il semble que le cuivre est imperturbable face à la présence des cations d'hydrogène de l'acide chlorhydrique.

Heureusement, on a une autre expérience dans notre besace : les ions métalliques en solution. Cela nous permettra de confirmer les rapports entre les différents couples (lequel est le plus fort) en même temps que de compléter notre liste.

Nous avons déjà vu que l'argent oxyde le cuivre. Nous avons donc un premier couple Ag⁺ / Ag.

En plaçant un morceau de zinc solide dans notre solution de cuivre, on déduit à nouveau le couple Zn²⁺ / Zn, et on infère le couple Cu²⁺ / Cu.

On confirme de la même manière les deux autres couples: Al³⁺ / Al et Mg²⁺/ Mg.

Forts de ces expériences, on peut créer un tableau rudimentaire des couples oxydoréducteurs, classés du plus oxydant au plus réducteur. On n'oubliera pas de la compléter avec un dernier couple qu'on a utilisé sans le mentionner depuis le départ: le couple H⁺ / H.

← plus oxydant						plus réducteur →
Ag+ / Ag	Cu2+ / Cu	H+ / H	Fe3+ / Fe	Zn2+ / Zn	Al3+ / Al	Mg2+/ Mg

Déjà, on peut prédire avec ce tableau qu'un acide n'aura aucun effet sur l'argent. En effet, l'argent est plus oxydant que les ions d'hydrogène donc, en toute logique, les ions d'hydrogène ne peuvent pas oxyder l'argent.

On peut aussi deviner que la réaction la plus rapide pourrait avoir lieu entre les ions d'argent et le magnésium : ils sont en effet chacun à un bout du tableau. Nous pourrions donc répéter l'expérience avec une grande quantité de métaux et de composés chimiques pour obtenir un tableau similaire nous permettant de prédire des réactions d'oxydoréduction.

Fort heureusement, d'autres on fait le travail de comparer les couples oxydoréducteurs entre eux pour créer des tableaux pratiques et utiles. En voilà un extrait ci-contre

On constate quelques différences avec notre tableau rudimentaire. Tout d'abord, il est vertical plutôt qu'horizontal. Ensuite, la colonne des oxydants inclut aussi le nombre d'électrons qui peuvent être pris. Enfin, si on reconnaît des couples qu'on a déjà découvert (H⁺ / H, par exemple), certains ne sont pas aussi clairs (par exemple, O₂ + 4 e^- / 2 O^2-).

La première différence va nous permettre d'appliquer la règle du gamma, un petit outil très intuitif qui nous permettra de rapidement prédire si une réaction entre deux substances peut se produire. La deuxième nous permettra de créer et combiner des demi-équations de réaction. La troisième nous permettra de constater que le phénomène d'oxydoréduction va bien au-delà des métaux.

La règle du gamma, ainsi appelée car elle utilise la lettre grecque γ, est donc un outil intuitif permettant de prédire des réactions d'oxydoréduction: si on peut dessiner un gamma entre un oxydant et un réducteur, puis le réducteur oxydé et l'oxydant réduit, alors une réaction peut se produire. C'est la même règle qu'on applique aux couples acide / base pour prédire si deux solutions peuvent se neutraliser.

Par exemple, le couple O₂ + 4 e^- / 2 O^2- est au dessus du couple 2 H⁺ + 2 e^- / H₂. On en déduit qu'une réaction est possible entre O₂ (en haut à gauche) et H₂ (en bas à droite).

La règle du gamma permet aussi de prédire quels seront les produits de la réaction. C'est là que vient la deuxième utilité du tableau des couples oxydoréducteurs : écrire des demi-équations de réaction.

Comme leur nom l'indique, les demi-équations de réaction sont des moitiés d'équations : un premier réactant (ou réactif) et son produit d'une part, l'autre réactant et son produit d'autre part.

Dans notre exemple, la première demi-équation est celle contenant le dioxygène :

La deuxième demi-équation est celle contenant le dihydrogène :

A ce stade, il est important de se poser une question : le réducteur produit-il assez d'électrons pour l'oxydant ? Dans le cas présent, le dioxygène requiert 4 électrons (première demi-équation) et le dihydrogène n'en produit que 2. Il faut donc multiplier la deuxième demi-équation par deux.

On peut maintenant combiner les deux demi-équations en une seule équation de réaction à simplifier. On combine les réactants à gauche, et les produits à droite.

La flèche dans l'équation de réaction est assimilable à un signe égal. On peut donc traiter cette équation comme une équation du premier degré. D'entrée, on voit deux termes 4e^- de chaque côté : ces termes s'annulent.

Reste à inférer ce que ces deux ions peuvent faire ensemble : les anions oxygène étant négatifs et les cations hydrogène étant positifs, ils s'attirent et forment des molécules d'eau H₂O. Comme il y a assez de chaque pour en former deux, on écrit:

Cette équation est l'équation de la formation de l'eau. C'est une réaction de combustion, un genre particulier d'oxydoréduction.