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Nozioni d'elettrochimica | |
Le reazioni d'ossidoriduzione | |
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Le reazioni chimiche venivano raggruppate in gruppi e diversi sottogruppi, ma attualmente si è soliti dividerle in due grandi categorie:
Il nome ossidoriduzione richiama fortemente l'elemento ossigeno. In effetti dal punto di vista storico si deve ricordare che in passato si distinguevano le reazioni di riduzione da quelle di ossidazione, cioè da quelle reazioni che avvengono tra una qualunque specie chimica elementare con l'ossigeno. Ne segue che il prodotto di reazione doveva essere necessariamente un ossido o un suo derivato. Ad esempio, è noto a tutti che il ferro (Fe) si ossida all'aria e in questo caso la terminologia è quella storica: l'ossigeno (O2) dell'aria attacca il ferro e lo trasforma in triossido di diferro (Fe2O3) che poi, a contatto con il vapor d'acqua atmosferico, forma il composto idrato comunemente conosciuto col nome di ruggine.
Per processo riduttivo si intendeva invece un processo deossidativo, cioè una reazione che è in grado di togliere l'ossigeno da un composto che ne contiene. In questo caso il carbonio (C) era considerato l'elemento principe per "ridurre" l'ossigeno, cioè trasformare un ossido in elemento. Per esempio il carbonio trasforma il triossido di diferro in ferro con produzione di monossido di carbonio (CO) secondo la reazione Fe2O3 + 3C => 2Fe + 3CO.
In seguito si notò che anche altri elementi avevano lo stesso potere "ossidante" dell'ossigeno e "riducente" del carbonio. Ad esempio, gli alogeni (fluoro, cloro, bromo, iodio e astato) danno una reazione con il ferro che ha le stesse caratteristiche di quella con l'ossigeno, mentre l'idrogeno presenta un comportamento riducente analogo a quello del carbonio.
Per queste osservazioni il passo successivo fu necessariamente quello di ridefinire i concetti di ossidazione e di riduzione in modo da estenderli a tutte quelle reazioni chimiche identiche per effetto, ma non coinvolgenti l'ossigeno o il carbonio. Così, l'analisi di quanto accade in queste particolari reazioni nel passaggio da reagenti a prodotti ha fatto definire:
Dato però che per questioni energetiche l'elettrone non può esistere allo stato libero, appare allora evidente che perché una specie chimica possa ridursi è necessario che ve ne sia contemporaneamente un'altra che si ossida e viceversa, cioè che le due reazioni chimiche sono tra loro inscindibili. Da ciò il nome moderno di ossidoriduzione (spesso abbreviato in redox) che riassume proprio questo fatto, ovvero che le reazioni redox avvengono per trasferimento di elettroni da una specie che li perde ad un'altra che li acquista.