OSSIDORIDUZIONI

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1. OSSIDORIDUZIONI Matteo Eolini 4G

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: determinare il numero di ossidazione di ciascun elemento e individuare gli elementi il cui numero di ossidazione varia; determinare il numero di elettroni scambiati dall’ossidante e dal riducente; 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.