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Home Chimica

Ossidanti e riducenti

di Chimicamo
18 Ottobre 2022
in Chimica, Chimica Analitica
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Ossidanti e riducenti-chimicamo

Ossidanti e riducenti-chimicamo

Nelle reazioni di ossidoriduzione vi sono specie, dette specie riducenti, che cedono elettroni e specie, dette specie ossidanti che acquistano elettroni

In modo del tutto generale si può indicare tale comportamento con le semireazioni:

Rid1 ⇌ Ox1 + n e–   (semireazione di ossidazione)

Ox2 + n e– ⇌ Rid2  (semireazione di riduzione)

La reazione di ossidoriduzione risulta dalla somma delle due semireazioni:

Rid1  + Ox2  ⇌ Ox1  + Rid2

Una reazione di ossidoriduzione può essere generalizzata dalla seguente espressione:

a Rid1  +b Ox2  ⇌ c Ox1  +d  Rid2

una tale reazione di equilibrio è caratterizzata da una costante di equilibrio K definita da:

K = acOx1 ∙ adRid2/ aaRid1 ∙ abRid1

Il cui valore numerico dipende dalla forza relativa delle due coppie coniugate interessate, ovvero dalla tendenza che hanno le diverse specie a cedere o acquistare elettroni. Così come si conoscono acidi e basi forti e acidi e basi deboli, così si constata sperimentalmente l’esistenza di ossidanti e riducenti di forza diversa. Ad esempio, il cloro elementare è in grado di ossidare gli ioni Br– presenti in soluzione acquosa, mentre lo iodio non è in grado di provocare la stessa reazione. Il processo:

Cl2 + 2 Br– ⇌ 2 Cl– + Br2

avviene quindi spontaneamente, mentre il processo

I2 + 2 Br– ⇌ 2 I– + Br2

non avviene spontaneamente.

Si può quindi concludere che l’ossidante Cl2 è più forte dell’ossidante I2.

Quanto più è forte un ossidante, tanto più debole è il riducente ad esso coniugato.

La forza ossidante e riducente può essere misurata con grande esattezza ed essere espressa in termini quantitativi. La misurazione è effettuata con un elettrodo di platino, immerso in una soluzione contenente sostanze ossidanti e riducenti: esso assume un potenziale tanto più positivo quanto più la soluzione manifesta un carattere ossidante e tanto più negativo quanto più la soluzione ha un carattere riducente.

  Idrossidi metallici: solubilità

Il potenziale assunto dall’elettrodo di platino rispetto ad un elettrodo di riferimento, è una grandezza che esprime le caratteristiche ossidoriduttive del sistema.

Potenziale di ossidoriduzione

Il potenziale di ossidoriduzione costituisce una misura della tendenza al trasferimento degli elettroni: un potenziale molto negativo denota un elevato potere riducente. Se si immerge un elettrodo di platino in una soluzione contenente la coppia coniugata Ox/Rid, atta a stabilire l’equilibrio:

Ox + n e– ⇌ Rid

il metallo inerte assume un potenziale di equilibrio E che non può essere misurato tal quale, tuttavia, se ne può misurare il valore relativo rispetto a un opportuno elettrodo di riferimento tramite una cella galvanica del tipo:

Pt│ Ox, Rid ║ elettrodo di riferimento

Il potenziale risulta esprimibile tramite l’equazione di Nernst:

E = RT/nF ln aOx/aRid + costante

Essendo n il numero di elettroni in gioco nella semireazione di riduzione Ox + n e– ⇌ Rid e il valore della costante dipende dalla natura dell’elettrodo di riferimento e dalla temperatura. Assumendo come elettrodo di riferimento l’elettrodo standard a idrogeno, la costante assume un determinato valore, corrispondente al potenziale standard della coppia Ox/Rid e viene indicata con il simbolo

E°Ox,Rid. Se si ammette un comportamento ideale per cui alle attività delle specie si possano sostituire le loro concentrazioni molari e passando ai logaritmi in base 10 si ha:

E = E°Ox,Rid + 2.303 RT/nF log [Ox]/ [Rid]

Il potenziale E, corrisponde, quindi, per convenzione alla f.e.m. della cella:

Pt │ Ox, Rid ║ H+ (aH+ = 1) │H2 ( 1 atm) , Pt

E quindi per un generico sistema a Ox + n e– ⇌ b Rid

Si ha:

 E = E°Ox,Rid + 2.303 RT/nF log [Ox]a/ [Rid]b

Tags: elettrodo di riferimentoelettrodo standard a idrogenoEquazione di Nernstsemireazioni

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Il Progetto Chimicamo

Massimiliano Balzano, ideatore e creatore di questo sito; dottore di Scienza e Ingegneria dei Materiali presso l’Università Federico II di Napoli. Da sempre amante della chimica, è cultore della materia nonché autodidatta. Diplomato al Liceo Artistico Giorgio de Chirico di Torre Annunziata.


Maurizia Gagliano, ha collaborato alla realizzazione del sito. Laureata in Chimica ed iscritta all’Ordine professionale. Ha superato il concorso ordinario per esami e titoli per l’insegnamento di Chimica e Tecnologie Chimiche. Docente.

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