Ossidoriduzione
In chimica, con il termine ossido-riduzione o Redox si descrivono tutte quelle reazioni chimiche in cui cambia il numero di ossidazione degli atomi.
Questo tipo di reazioni può variare da un semplice processo redox, come l'ossidazione del carbonio che va a dare diossido di carbonio o la riduzione del carbonio dall'idrogeno che produce metano (CH4), fino alla più complessa ossidazione degli zuccheri nel corpo umano, attraverso una serie di complicati processi di trasferimenti degli elettroni.
Il termine redox è composto da due distinti processi, una reduction ((IT) riduzione) e una oxidation ((IT) ossidazione). In termini ancora più semplici
- Ossidazione: descrive la perdita di elettroni da una molecola, atomo o ione.
- Riduzione: descrive l'acquisizione di elettroni da una molecola, atomo o ione.
Comunque sia, questa descrizione (sufficiente a rendere l'idea di cosa sia una redox) non è propriamente corretta. Un'ossidazione o una riduzione propriamente detta concerne cambiamento nel numero di ossidazione. Perciò, si può definire meglio un'ossidazione come un incremento del numero di ossidazione e, viceversa, una riduzione come una diminuzione del numero di ossidazione. In pratica il trasferimento degli elettroni causa sempre una modifica al numero di ossidazione, ma ci sono anche molte reazioni classificate come redox che non presentano un trasferimento di elettroni, come quelle che riguardano i legami covalenti.
Riduzione
Ossidante + e- --> prodotto
(la specie guadagna elettroni, il suo numero di ossidazione diminuisce)
Ossidazione
Riducente --> prodotto + e-
(la specie perde elettroni, il suo numero di ossidazione aumenta)
Se i reagenti vengono mantenuti opportunamente separati e posti in contatto solo tramite materiali conduttori, allora è possibile intercettare il flusso di elettroni e sfruttarlo per produrre una corrente elettrica continua il cui potenziale dipende dalla reazione tra i reagenti stessi. È il principio della pila.
Una reazione di ossido-riduzione può avvenire spontaneamente o essere forzata in senso inverso tramite l'applicazione di una corrente elettrica continua di opportuno potenziale. Questo fenomeno è ampiamente sfruttato nelle pile ricaricabili e nelle batterie per autotrazione - che fungono da accumulatori di energia elettrica sotto forma di energia chimica - nonché nell'elettrolisi delle sostanze.
Le reazioni di ossido-riduzione sono estremamente diffuse, sia nella produzione di composti chimici che nell'analisi chimica nonché alla base di moltissimi processi biochimici essenziali alla vita - un esempio è la respirazione.