Fase sperimentale a)

Materiale occorrente:

una lamina di zinco,

soluzione di rame,

un becher.

Formula:

Zn + Cu²⁺   Zn²⁺ + Cu

Procedimento:

Una lamina di zinco viene immersa in una soluzione di solfato di rame di colorazione azzurra, prima versata in un becher.

Dopo un po' di tempo, che la lamina è immersa, osserviamo che questa si è ricoperta di uno strato di reme metallico di colore rossiccio.

Dal punto di vista atomico, si verifica che un atomo di zinco perde due elettroni per formare lo ione Zn²⁺ . i due elettroni ceduti vengono acquistati da uno ione Cu²⁺. Questo ione si trasforma in rame metallico rossiccio che si deposita sulla lamina di zinco.

Fase sperimentale b)

Materiale occorrente:

una lamina di rame,

solfato di zinco,

un becher.

Procedimento:

Una lamina di rame viene immersa in una soluzione di solfato di zinco incolore, prima versata in un becher.

Questa prova non dà lugo a nessuna reazione; pertanto, la riduzione degli ioni Zn²⁺ in presenza di rame, non avviene.

Dalla prima e seconda prova si deduce che lo ione Cu²⁺ presenta una capacità ad acquistare elettroni superiore allo ione Zn²⁺.

Fase sperimentale c)

Materiale occorrente:

una lamina di zinco,

solfato di acido cloridrico (HCl),

un becher.

Formula:

Zn + 2H⁺  Zn²⁺ + H₂

Procedimento:

Una lamina di zinco viene immersa in una soluzione di acido cloridrico incolore (HCl), prima versata in un becher.

Lo zinco a contatto con l'acido si ossida passando in soluzione come ione Zn²⁺.

Gli ioni H⁺ che derivano dalla ionizzazione dell'acido si riducono ad H₂. il gas che si sviluppa gorgoglia sotto forma di minuscole bollicine. Considerato che la reazione procede con sviluppo di H₂ , lo ione H⁺ presenta una capacità ad acquistare elettroni superiori allo ione Zn²⁺.

Fase sperimentale c)

Materiale occorrente:

una lamina di rame,

solfato diluita di acido cloridrico (HCl),

un becher.

Procedimento:

Una lamina di rame viene immersa in una soluzione di acido cloridrico diluita (HCl), prima versata in un becher.

Poiché in questa prova non avviene alcun fenomeno, si deduce che la reazione non avviene,così da dire che lo ione Cu²⁺ presenta una capacità ad acquistare elettroni più alta dello ione H⁺.

Disponendo gli ioni secondo la capacità descescente ad acquistare elettroni, cioè a ridursi, si ha:

Cu²⁺> H⁺> Zn²⁺

Se si considera invece la capacità degli elttroni ad ossidarsi, la scala precedentemente scritta va letta in senso opposto,facendo riferimento alle forme ridotte, avremo:

Cu < H₂ < Zn

Pertanto , questa scala rapresenta, l'ordine de reattività.

Fase di problematizzazione

Durante questa esperienza di laboratorio, abbiamo effettuato diverse esperienze che ci hanno consentito di osservare diversi tipi di reazioni di ossido-riduzioni.

Queste reazioni sono particolari tipi di reazioni chimiche, caratterizzate da un ossidazione e da una riduzione. Distinguiamo prtanto un'ossidazione da una riduzione.

Per ossidazione si intende una reazione o una specie chimica che cede uno o più elettroni, mentre la riduzione è una reazione chimica o una specie chimica che acquista uno o più elettroni,pertanto questo può essere considerato il processo inverso della reazione di ossidazione.

Bisogna stare attenti all'individuazione di una reazione chimica semplice a una di ossido- riduzione, infatti è necessario stare attenti all'eventuale variazione del numero di ossidazione.

I numeri di ossidazione (n.o) permettono di seguire il trasferimento degli elettroni nelle reazioni di ossido-riduzione. Questi numeri di ossidazione variano in base allo stato delle sostanze e da molti altri elementi.

Le sostanze allo stato elementare hanno come numero di ossidazione 0, l'idrogeno ha n.o +1 tranne nel caso in cui reagisce con metalli alcalini, l'ossigeno può avere numero di ossidazione -2, -l, e -1/2. e quindi distinguiamo vari tipi di numeri di ossidazioni per ogni singola sostanza.