ossidazioni

Le ossidazioni sono reazioni chimiche in cui un atomo aumenta il proprio stato di ossidazione a seguito della perdita di elettroni; in termini moderni l’ossidazione è l’aumento dello stato di ossidazione di una specie, e avviene sempre insieme alla riduzione di un’altra specie, nota come agente ossidante.

Le ossidazioni fanno parte delle reazioni redox (riduzione-ossidazione), in cui una specie cede elettroni (ossidazione) e un’altra li riceve (riduzione). L’insieme di questi processi permette il trasferimento di energia e di massa tra reagenti.

Agenti ossidanti comuni includono l’ossigeno e i suoi ossidi, gli alogeni, i perossidi e certi ioni metallici. Una specie riducente cede elettroni all’agente ossidante, subendone l’aumento di stato di ossidazione, mentre l’agente ossidante viene ridotto.

Esempi tipici comprendono l’ossidazione del ferro con formazione di ruggine (Fe → composti di Fe ossidato), l’ossidazione degli alcoli primari a aldeidi e poi a acidi carboxilici, e l’ossidazione catalitica di idrocarburi che porta a ossidi o acidi carbossilici. In ambito industriale, le ossidazioni catalitiche sono decisive in molti processi di produzione di solventi, acidi organici e polimeri.

In ambito biologico l’ossidazione è essenziale per la produzione di energia: nella respirazione cellulare gli elettroni vengono trasferiti lungo una catena di trasporto che genera ATP. Contemporaneamente, la formazione di specie reattive dell’ossigeno può causare danni se non regolate, associata a stress ossidativo.

La descrizione delle ossidazioni si basa sul concetto di stato di ossidazione e sul potenziale redox, strumenti fondamentali in chimica analitica e in chimica industriale per prevedere e controllare le reazioni redox.