2 L’ossidazione

Una reazione chimica molto comune è l’ossidazione; in essa un elemento o un composto reagisce con l’ossigeno. La benzina che brucia nel carburatore, la legna che brucia nel camino, il metano che brucia nella caldaia sono tutti esempi di un’ossidazione particolare, chiamata combustione.


Che cos’è una combustione? Quali sono i reagenti e i prodotti in una combustione?
Analizza che cosa succede quando brucia un pezzetto di carbone che è costituito da carbonio. Si appoggia un pezzo di carbone nell’occhiello di un filo di ferro inserito nel tappo di una bottiglia e si scalda fino all’incandescenza ( a ). Appena si genera la fiamma, si chiude il pezzetto di carbone incandescente nella bottiglia che contiene aria: a contatto con l’ossigeno la fiamma si ravviva, ma non appena questo si esaurisce, la combustione termina ( b ). All’interno della bottiglietta si è formato un gas. Per scoprire di quale gas si tratta si utilizza l’acqua di calce, una sostanza liquida, trasparente e incolore che diventa torbida e bianca in presenza di anidride carbonica ( c ). Poiché è proprio ciò che accade, il gas che si forma durante la combustione è l’anidride carbonica.


La combustione è quindi un’ossidazione in cui a unirsi con l’ossigeno è il carbonio o un suo composto. Il carbonio viene detto combustibile perché è la sostanza che viene “bruciata”, mentre l’ossigeno è detto comburente perché è la sostanza che “fa bruciare”. Il prodotto di una combustione è l’anidride carbonica. La reazione, perché avvenga, ha bisogno di essere innescata da un po’ di energia iniziale, detta energia di attivazione ma poi, durante la combustione si genera una fiamma che indica la produzione di energia sotto forma di luce e calore.
Quali composti si formano quando l’ossigeno si combina con un non metallo?
Il carbonio nella tavola periodica degli elementi è classificato come “non metallo” come lo zolfo (S), il fosforo (P) e molti altri. L’ossigeno combinandosi con i non metalli forma composti chiamati ossidi acidi o, comunemente, anidridi. Nella terminologia scientifica internazionale è preferibile comunque usare il termine “ossido acido” al posto di “anidride”, così si parlerà di diossido di carbonio invece che di anidride carbonica. Puoi vedere la formazione di un ossido acido scaldando in una provetta un po’ di polvere di zolfo. Dall’unione tra zolfo e ossigeno si produce il diossido di zolfo (SO2), un gas dall’odore sgradevole e inconfondibile.

Quali composti si formano quando l’ossigeno si combina con un metallo?
Chissà quante volte hai visto un pezzo di ferro arrugginito; la “ruggine” si forma perché il ferro si combina con l’ossigeno dell’aria. La ruggine è ossido di ferro.
La reazione chimica avviene molto lentamente ed è favorita dalla presenza di umidità.


Se vuoi osservare una ossidazione con un altro metallo avvenire più rapidamente puoi scaldare direttamente nella fiamma dei fili di rame: il rame reagisce con l’ossigeno e forma in superficie un composto di colore nero, l’ossido di rame ( 3 ).
Anche questa reazione avviene comunemente a temperatura ambiente su oggetti di rame esposti all’aria. Il rame e il ferro sono metalli. L’ossigeno combinandosi con i metalli forma composti chiamati ossidi basici o semplicemente ossidi.