Le reazioni esotermiche di ossidoriduzione
L'energia che si sprigiona nelle reazioni chimiche esotermiche di ossidoriduzione, è dovuta alla conversione in energia di parte della massa degli elettroni coinvolti (cioè gli elettroni che, una volta formatisi i prodotti, cambiano energia
di posizione)?
Un'altra domanda correlata a quella di sopra: quando due atomi di idrogeno si uniscono per formare una molecola di idrogeno, si sprigiona dell'energia. Questa energia corrisponde alla quantità di massa dei due elettroni che si è convertita in energia dopo che la molecola si è formata?
Distinti saluti.
17 ottobre 2010
Una reazione chimica è evidenziata da una variazione delle proprietà delle sostanze di partenza (reagenti) rispetto a quelle delle sostanze generate (prodotti).
La caratteristica principale di una reazione chimica è quella della comparsa di una nuova forma di materia contemporaneamente alla scomparsa della materia di partenza. Questo non significa che “nuovi elementi chimici” (vedi Tavola Periodica) si possano formare in una reazione chimica.
La reazione modifica solo lo stato di combinazione degli elementi tra di loro. Per ottenere nuovi elementi occorre variare il contenuto del nucleo degli atomi e non la loro configurazione elettronica. Ci sono perciò delle differenze enormi di energia tra quella coinvolta in una ordinaria reazione chimica e quella di una reazione nucleare o comunque di una trasformazione che coinvolge particelle elementari.
Le reazioni chimiche sono convenientemente rappresentate mediante le equazioni chimiche che seguono il principio della conservazione della massa e che hanno la forma generale del tipo:
Le reazioni di ossido-riduzione (reazioni redox) sono reazioni che coinvolgono trasferimento di elettroni: l’ossidazione avviene attraverso una perdita di elettroni da parte di un reagente della reazione (elemento, ione o composto molecolare); la riduzione avviene attraverso il guadagno di elettroni da parte di un altro reagente (elemento, ione o composto molecolare). I due processi avvengono simultaneamente e gli elettroni rilasciati durante l’ossidazione sono recuperati completamente nel processo di riduzione in modo da “bilanciare” la reazione complessiva. In altre parole non c’è variazione di massa né tantomeno di numero elettroni totali nella reazione.
C’è anche da sottolineare che la variazione di energia interna durante la reazione si trasforma in energia termica e che un semplice calcolo che tenga conto dell’energia di dissociazione di una grammomole di H2 porterebbe a valutare in 24 x 10-10 g la variazione di massa nella reazione che ha una variazione di entalpia di 435 kJ/mole. Pertanto, indipendentemente dalle regole che selezionano la conversione di energia in materia e viceversa, parrebbe abbastanza scontato che il processo non è “osservabile”.
In conclusione, le reazioni chimiche non avvengono con variazione di massa degli elettroni (ma solo di energia interna) e che quanto ipotizzato non ha alcuna rilevanza correlabile ad osservazioni sperimentali.
La caratteristica principale di una reazione chimica è quella della comparsa di una nuova forma di materia contemporaneamente alla scomparsa della materia di partenza. Questo non significa che “nuovi elementi chimici” (vedi Tavola Periodica) si possano formare in una reazione chimica.
La reazione modifica solo lo stato di combinazione degli elementi tra di loro. Per ottenere nuovi elementi occorre variare il contenuto del nucleo degli atomi e non la loro configurazione elettronica. Ci sono perciò delle differenze enormi di energia tra quella coinvolta in una ordinaria reazione chimica e quella di una reazione nucleare o comunque di una trasformazione che coinvolge particelle elementari.
Le reazioni chimiche sono convenientemente rappresentate mediante le equazioni chimiche che seguono il principio della conservazione della massa e che hanno la forma generale del tipo:
Reagenti → Prodotti + variazione di energia
Le reazioni chimiche possono essere endotermiche (avvengono con assorbimento di calore) o esotermiche (avvengono con sviluppo di calore).Le reazioni di ossido-riduzione (reazioni redox) sono reazioni che coinvolgono trasferimento di elettroni: l’ossidazione avviene attraverso una perdita di elettroni da parte di un reagente della reazione (elemento, ione o composto molecolare); la riduzione avviene attraverso il guadagno di elettroni da parte di un altro reagente (elemento, ione o composto molecolare). I due processi avvengono simultaneamente e gli elettroni rilasciati durante l’ossidazione sono recuperati completamente nel processo di riduzione in modo da “bilanciare” la reazione complessiva. In altre parole non c’è variazione di massa né tantomeno di numero elettroni totali nella reazione.
C’è anche da sottolineare che la variazione di energia interna durante la reazione si trasforma in energia termica e che un semplice calcolo che tenga conto dell’energia di dissociazione di una grammomole di H2 porterebbe a valutare in 24 x 10-10 g la variazione di massa nella reazione che ha una variazione di entalpia di 435 kJ/mole. Pertanto, indipendentemente dalle regole che selezionano la conversione di energia in materia e viceversa, parrebbe abbastanza scontato che il processo non è “osservabile”.
In conclusione, le reazioni chimiche non avvengono con variazione di massa degli elettroni (ma solo di energia interna) e che quanto ipotizzato non ha alcuna rilevanza correlabile ad osservazioni sperimentali.
Attilio Cesaro
Università di Trieste
Keywords:
chimica
