| Reazioni di ossidoriduzione e potenziale Redox |
Pagina 1 di 2 Di Walter PerisPremessa Il paragrafo che ci accingiamo a trattare riguarda una parte piuttosto ostica della chimica, anche per gli stessi chimici. Nel primo articolo abbiamo descritto il significato di pH trattando le reazioni acido-base, reazioni che hanno in comune il processo di trasferimento di protoni (gli ioni H+). Le reazioni di ossidoriduzione hanno un'analogia con queste: anch'esse trattano di un trasferimento, ma di una specie fisica: l'elettrone (e-). Ad esempio la reazione di formazione della ruggine
è una tipica reazione di ossidoriduzione in cui gli elettroni vengono trasferiti dal ferro (Fe - l'elemento che si ossida) all'ossigeno (O2 - l'elemento che si riduce). Già da questa semplice reazione si può evidenziare quello che è uno degli elementi più importanti di questa trattazione: le singole reazioni di ossidazione (cessione di elettroni) e di riduzione (acquisto di elettroni) avvengono sempre contemporaneamente. Questo significa che se abbiamo una specie chimica che si ossidi, dovremo avere necessariamente almeno un'altra specie chimica che si riduca. Una volta capito questo punto, gran parte del lavoro è fatta. Infatti la reazione (1) può essere vista come la somma di due semireazioni:
che opportunamente bilanciate e sommate tra loro daranno l'equazione finale come scritta in (1). L'ossidoriduzione più importante nell'acquario: ammoniaca/nitrato
Dato che gli elettroni scambiati devono essere in numero uguale in entrambe le semireazioni, il metodo migliore per trovare questo numero è utilizzare il metodo del minimo comune multiplo tra 6 e 4 (pari a 12), e moltiplicando la prima semireazione per 2 e la seconda per 3. Quindi otterremo:
e sommando membro a membro avremo
che rappresenta l'equazione finale di ossidazione dello ione ammonio a ione nitrito; con questa reazione si consumano ioni OH-, e quindi si incrementa l'acidità dell'acqua dell'acquario, e si consuma ossigeno.
In questo caso basta moltiplicare la prima semireazione per due e sommare membro a membro per ottenere:
Da queste equazioni si può subito evincere che per metabolizzare uno ione ammonio prodotto si consumano ben due molecole di ossigeno e due ioni OH-. La reazione globale sarà quindi
che divisa per due risulterà essere
Questa è una prova che il processo di trasformazione dei prodotti di scarto è un processo "costoso" dal punto di vista dell'economia dell'acquario in quanto l'ossigeno utilizzato nelle reazioni sopra riportate proviene dalla fotosintesi delle piante; quindi meno piante abbiamo nell'acquario, meno ossigeno avremo a disposizione per i processi di ossidoriduzione e per la respirazione dei pesci. |
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