Acidi ossidanti e non ossidanti: esempi, reazioni

Gli acidi possono essere acidi ossidanti come l’acido nitrico l’acido solforico e l’acido perclorico dove il cloro ha numero di ossidazione +7

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

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