Reazioni di trasferimento di elettroni
Trasferimento elettronico tra sfere interne
Processo favorito entalpicamente, sfavorito entropicamente
Trasferimento elettronico tra sfere esterne
Alla base dei processi redox biochimici. Processo sfavorito entalpicamente, favorito entropicamente
The Nobel Prize in Chemistry 1992
Rudolph A. Marcus
n (-Ea/kT)V= e ll l l EaE=lEa=0EEa Ea E EEa=l/4 2Ea=(E-l) /4l
Trasferimento elettronico eterogeneo
Alla base della elettrochimica
Reazione di ossidoriduzione
Composto B ossidato
Composto A ridotto (agente ossidante)
(agente riducente) e-A Be-
B è ridotto, A è ossidato, acquista elettroni
perde elettroni e-BA e-
Composto B ridotto
Composto A ossidato
Reazioni di ossidoriduzione
Reazioni di ossidoriduzione di interesse biochimico e di interesse generale
e-H+e- A BA B H+e-
e- B è ridotto, acquista A è ossidato, perde atomi di idrogeno atomi di idrogeno e-H+e- BABA H+e- e-
Terminologia delle reazioni di ossidoriduzione
- Ossidazione—perdita di elettrone(i); aumento del numero di ossidazione.
- Riduzione—acquisto di elettrone(i); diminuzione del numero di ossidazione.
- Agente ossidante—accettore di elettroni; si riduce.
- Agente riducente—donatore di elettroni; si ossida.
Il numero di ossidazione è la carica formale che un atomo in un composto acquista dopo aver distribuito la coppia di elettroni dei legami covalenti sugli atomi più elettronegativi.
- n° = n° n°ossidazione elettroni di valenza elettroni dopo la ridistribuzione
- n° = 1 0 = 1H HH oss H:H:N H:NH:NH HH
- n° = 5 8 = -3oss N
Come si riconosce una reazione redox?
Controllando il numero di ossidazione delle specie chimiche che partecipano alla reazione:
- Se si osserva una variazione tra reagenti e prodotti, la reazione è di ossidoriduzione.
- Se non si osserva una variazione tra reagenti e prodotti, la reazione è acido-base (secondo Lewis).
CO + H2O H2CO3 +4-2+4n.o. +1(x2)+1(x2)-2(x2) -2(x3)
Reazione acido-base. Nessuno degli atomi coinvolti nella reazione cambia il proprio numero di ossidazione.
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O +40-4 -2-2(x2)n.o. +1(x4) +1(x2)
Il C passa da – 4 a +4: si ossida l’O passa da 0 a – 2
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