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Trasferimento di elettroni nelle reazioni redox

1920
Esperimento di cella elettrochimica per dimostrare il trasferimento di elettroni nelle reazioni redox.

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Le reazioni redox (di ossidoriduzione) comportano un trasferimento di elettroni tra specie chimiche. Una specie subisce un'ossidazione (perde elettroni), mentre un'altra subisce una riduzione (acquista elettroni). Questi due processi avvengono sempre simultaneamente. La specie che perde elettroni è l'agente riducente, mentre quella che acquista elettroni è l'agente ossidante. Questo concetto fondamentale è alla base dell'elettrochimica e di molti processi biologici.

The concept of redox reactions evolved from early studies of combustion. Initially explained by the phlogiston theory, Antoine Lavoisier correctly identified the role of oxygen in combustion in the late 18th century, laying the groundwork for oxidation. However, the modern definition is centered on electron transfer, a concept that became clear only after the discovery of the electron by J.J. Thomson in 1897. The mnemonics ‘OIL RIG’ (Oxidation Is Loss, Reduction Is Gain) or ‘LEO the lion says GER’ (Lose Electrons Oxidation, Gain Electrons Reduction) are commonly used to remember the definitions.

In any redox reaction, the total number of electrons lost by the reducing agent must equal the total number of electrons gained by the oxidizing agent, adhering to the law of conservation of charge. For example, in the reaction of zinc metal with copper(II) ions, [latex]Zn(s) + Cu^{2+}(aq) rightarrow Zn^{2+}(aq) + Cu(s)[/latex], zinc atoms are oxidized to zinc ions by losing two electrons, while copper(II) ions are reduced to copper metal by gaining two electrons. Here, zinc is the reducing agent and copper(II) is the oxidizing agent. This simple principle is foundational to countless natural and industrial processes, from the rusting of iron to the generation of electricity in a battery.

UNESCO Nomenclature: 2202
– Electrochemistry

Tipo

Sistema astratto

Interruzione

Rivoluzionario

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • teoria del flogisto della combustione
  • antoine lavoisier’s oxygen theory of combustion
  • scoperta dell'elettrone da parte di j.j. thomson
  • sviluppo della teoria atomica

Applicazioni

  • batterie
  • prevenzione della corrosione
  • metallurgia (fusione)
  • respirazione cellulare
  • fotosintesi
  • sintesi chimica

Brevetti:

NA

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