Appunti di chimica: l'ossidoriduzione

Si definisce ossidoriduzione una reazione chimica in cui si ha uno scambio di elettroni, da una specie chimica ad una altra, ed entrambe le specie coinvolte cambiano il loro numero di ossidazione. Il numero di ossidazione rappresenta la differenza tra il numero degli elettroni di valenza dell'atomo e il numero di elettroni rimanente, dopo l'assegnazione di tutti gli elettroni di legame all'elemento più elettronegativo di ogni coppia. Ecco alcuni appunti di chimica su l'ossidoriduzione. Vediamo dunque come affrontare questo argomento.

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Innanzitutto si definisce specie ossidante quella che si riduce e che cede quindi gli elettroni all'altra specie coinvolta. Si definisce, invece, specie riducente quella che si ossida determinandone la riduzione dell'altra. Come si può riconoscere una redox? La cosa più semplice da verificare è se c'è stato un cambiamento del numero degli elettroni di entrambi gli elementi.  

L'esempio più semplice da considerare è la formazione del cloruro di sodio, noto come il sale da cucina. Considerando la reazione: 2Na + Cl2 ? 2Na+Cl-. In NaCl il Na ha numero di ossidazione +1 e il Cloro -1. Il sodio (Na) perdendo un elettrone periferico si ossida e diviene ione sodio positivo. Il sodio iniziale, Na, era la forma ricca di elettroni è detta forma ridotta che si ossida facilmente in quanto ha una bassa affinità elettronica e un basso potenziale di ionizzazione. Lo ione sodio positivo che si ottiene, Na+, è la forma povera di elettroni ed è detta forma ossidata. Il Cloro (Cl) riceve l'elettrone, si riduce, diventando ione cloruro negativo. La forma Cl2 è detta forma ossidata mentre Cl- forma ridotta. Il Cloro si riduce in quanto ha una elevata affinità elettronica e un alto potenziale di ionizzazione: se trova gli elettroni liberi li cattura per completare il suo ottetto e trattiene fortemente gli elettroni. La regola dell'ottetto influenza l'affinità elettronica. Il cloro è un non metallo, alogeno, appartiene al settimo gruppo e tende ad acquisire un elettrone e formare lo ione cloruro per completare il proprio ottetto periferico ed assomigliare al gas nobile immediatamente seguente. Le reazioni redox sono alla base della vita, coinvolte nei più importanti processi biochimici, come la respirazione.  

Infine le reazioni di ossidoriduzione (dette anche "redox") si possono considerare come lo svolgere contemporaneo di due semireazioni, in quanto, una specie subisce una reazione di ossidazione mentre l'altra specie ne subisce una di riduzione. Per quanto riguarda la prima, avviene la perdita da parte di una specie chimica, ione o atomo di elettroni, che aumentano, così, il proprio di numero di ossidazione. Analogamente per quanto riguarda la reazione di riduzione, si ha l'acquisizione da parte dell'altra specie degli elettroni diminuendo il proprio numero di ossidazione. Non ci possono essere elettroni liberi, quindi, affinché avvenga una reazione redox ci deve essere necessariamente un elemento reagente che sia disposto a cedere elettroni ed una altro disposto ad acquisirli.  

• Come calcolare le reazioni di ossidoriduzione
• Come bilanciare le reazioni di redox