2. LE REAZIONI DI OSSIDORIDUZIONE
Le reazioni in cui si verifica un trasferimento di elettroni da una
specie chimica a un’altra sono chiamate reazioni di ossidoriduzione o
redox.
Alla fine del XVIII secolo, Lavoisier indicava con il termine ossidazione
una reazione in cui un elemento reagiva con l’ossigeno dell’aria,
formando un ossido. Il concetto era legato alla reazione tra qualunque
specie chimica e l’ossigeno.
Il termine riduzione fu introdotto per indicare la reazione inversa
all’ossidazione, cioè il processo che sottrae ossigeno ai composti che
lo contengono. Sono reazioni di riduzione quelle che impiegano il
carbone o l’idrogeno per sottrarre l’ossigeno a un ossido basico,
ottenendo così il metallo in forma elementare:
2CuO (𝑠) + C (𝑠) → 2Cu (𝑠) + CO2 (𝑔) CuO (𝑠) + H2 (𝑔) → Cu (𝑠) +
H2O (𝑔)
3. Il processo secondo il quale una
specie chimica cede uno o più
elettroni si chiama ossidazione.
Il processo secondo il quale una
specie chimica acquista uno o più
elettroni si chiama riduzione.
4. OSSIDANTI E RIDUCENTI
Le reazioni descritte sono delle ossidoriduzioni e coinvolgono sempre
due processi che avvengono contemporaneamente: a ogni
ossidazione corrisponde sempre una riduzione, quindi, per ogni
specie chimica che si ossida, ce n’è una che si riduce.
La specie capace di accettare uno o più elettroni è l’agente ossidante,
perché favorisce il processo di ossidazione di un altro elemento.
La specie capace di cedere elettroni è l’agente riducente perché
favorisce il processo di riduzione.
5. I NUMERI DI OSSIDAZIONE NELLE
REDOX
Per capire se le reazioni sono ossidoriduzioni dobbiamo fare
riferimento al numero di ossidazione (n.o.): ricordiamo che il n.o. di
un elemento in un composto si calcola tenendo presente che la
somma algebrica dei numeri di ossidazione di tutti gli atomi nella
molecola deve essere zero, oppure, se si tratta di uno ione, deve
essere uguale alla carica.
L’analisi dei n.o. ci fornisce la risposta poiché, quando avviene un
trasferimento di elettroni, si verifica sempre una variazione del
numero di ossidazione degli elementi coinvolti:
• l’ossidazione comporta un aumento del numero di ossidazione
(perché sono ceduti elettroni);
• la riduzione comporta una diminuzione del numero di ossidazione
(perché sono acquistati elettroni).
6. BILANCIARE LE REAZIONI DI
OSSIDORIDUZIONE
Per il bilanciamento si possono seguire questi
passaggi:
1. determinare il numero di ossidazione di
ciascun elemento e individuare gli elementi il
cui numero di ossidazione varia;
2. determinare il numero di elettroni scambiati
dall’ossidante e dal riducente;
3. definire il rapporto tra le specie (atomi, ioni,
molecole) che si ossidano e le specie che si
riducono in base al numero di elettroni
ceduti e acquistati.
Per bilanciare le redox, oltre alla legge di
conservazione della massa occorre tenere
presente la legge di conservazione della carica.
Legge di conservazione della carica:
In una redox, il numero totale di
elettroni ceduti deve essere uguale
al numero totale di elettroni
acquistati.
