Acidi ossidanti e non ossidanti

Gli acidi possono essere binari o ternari: gli acidi binari detti idracidi sono HF, HCl, HBr, HI noti come acidi alogenidrici e H2S, H₂Se, H₂Te, HN₃, HAt e HCN.

Gli acidi ternari detti ossiacidi sono composti ternari in cui sono presenti idrogeno, non metallo e ossigeno come HNO3, HNO₂, H2SO4 e H₂SO₃.

Gli idracidi in cui il non metallo ha il numero di ossidazione più basso possono agire solo da riducenti  e sono quindi non ossidanti.

Vi sono alcuni acidi ternari in cui se il non metallo ha più numeri di ossidazione e presenta un elevato numero di ossidazione  può agire da ossidante.

Esempi di acidi ossidanti

Esempi tipici di acidi ossidanti sono l’acido nitrico HNO₃ in cui l’azoto ha numero di ossidazione +5, l’acido solforico in cui lo zolfo ha numero di ossidazione + 6 e l’acido perclorico HClO₄ in cui il cloro ha numero di ossidazione +7 che rappresentano rispettivamente il numero di ossidazione più alto che può assumere il non metallo.

In generale un acido non ossidante è un acido in cui non esiste un ossidante più forte di H⁺ a pH pari a zero.

Pertanto un acido non ossidante non è in grado di ossidare un metallo nobile a concentrazione 1 M mentre è generalmente in grado di ossidare i non metalli.

Alcuni acidi come l’acido solforico agiscono da ossidanti solo se sono concentrati che sono le condizioni in cui lo zolfo viene ridotto a numero di ossidazione +4 in SO₂ mentre a basse concentrazioni solo lo ione H⁺ è in grado di prendere parte all’ossidazione.

Reazione del rame con acido nitrico

L’esempio tipico di acido ossidante è quello dell’acido nitrico.

Il rame è un elemento che ha un potenziale normale di riduzione negativo sia per quanto attiene la sua trasformazione in Cu⁺ che in Cu²⁺:

Cu → Cu⁺ + 1 e^–     E° = – 0.521 V

Cu → Cu²⁺ + 2 e^–    E° = – 0.337 V

Pertanto un acido non ossidante come l’acido cloridrico non è in grado di ossidare il rame in quanto il potenziale normale di riduzione dello ione H⁺ relativo alla semireazione di riduzione:

2 H⁺ + 2 e^– → H₂ è pari a zero. Quindi il potenziale delle reazioni complessive

2 Cu + 2 H⁺ → 2 Cu⁺ + H₂  è pari a – 0.521 V

Cu + 2 H⁺ → Cu²⁺ + H₂   è pari a – 0.337 V

è in entrambi i casi minore di zero pertanto nessuna delle suddette reazioni avviene spontaneamente.

In presenza di acido nitrico, invece, il rame si ossida dando luogo a due reazioni a seconda della concentrazione dell’acido: se l’acido è diluito il rame si ossida e si ottengono, come prodotti di reazione, il nitrato di rame (II) e monossido di azoto secondo la reazione:

3 Cu + 8 HNO₃ → 3 Cu(NO₃)₂ +2 NO + 4 H₂O

Se la soluzione di acido nitrico è concentrata il rame si ossida e si ottengono, quali prodotti di reazione, il nitrato di rame (II) e il biossido di azoto:

Cu + 4 HNO₃ → Cu(NO₃)₂ + 2 NO₂ + 2 H₂O