Che cos'è un agente ossidante?
Nella chimica dell'ossidazione e della riduzione, un agente ossidante è una sostanza che si riduce in una reazione chimica, provocando così l'ossidazione di un'altra sostanza. Agenti ossidanti comuni includono ossigeno (O 2 ), che fornisce l'origine del termine "ossidazione", perossido di idrogeno (H 2 O 2 ), ozono (O 3 ) e gas alogeni. Gli agenti ossidanti, noti anche come ossidanti, sono utilizzati in un'ampia varietà di industrie e prodotti che vanno dalla produzione chimica ed esplosiva a soluzioni detergenti, antisettici e dispositivi per effetti speciali.
La chimica dell'ossidazione e della riduzione, a volte nota come chimica redox, è lo studio delle reazioni chimiche mediante le quali gli elettroni vengono spostati da una specie chimica all'altra. In tale reazione, l'agente riducente subisce una perdita di elettroni e viene ossidato, mentre l'agente ossidante ottiene più elettroni e viene ridotto. Il dispositivo mnemonico OIL RIG, che sta per "Oxidation Is Losing (elettroni), Reduction Is Gaining (elettroni)", viene spesso utilizzato dagli studenti di chimica per distinguere tra i due. Tradizionalmente, si pensava che l'agente ossidante fosse una sostanza chimica che apportava ossigeno o estraeva idrogeno, ma la definizione più sicura è che un agente ossidante guadagna elettroni e si riduce nella reazione.
La forza di un agente ossidante può essere stimata da diversi fattori. Tipicamente, i composti con elevati stati di ossidazione, come nitrati (NO 3 - ), permanganati (MNO 4 - ) e cromati (CrO 4 2- ) sono buoni ossidanti. Come regola generale, i buoni agenti riducenti sono scarsi agenti ossidanti e i buoni agenti ossidanti sono scarsi agenti riducenti. Un altro modo per stimare la forza relativa di un ossidante è determinare il suo potenziale elettrodo standard, misurato in volt. Gli alti potenziali nella semireazione del catodo corrispondono tipicamente a maggiori forze ossidanti.
Gli ossidanti sono ampiamente utilizzati in numerosi settori, che vanno dalla produzione chimica a quella che produce soluzioni detergenti e solventi, fuochi d'artificio ed esplosivi ed effetti speciali. Le soluzioni di ipoclorito di sodio (NaClO), più comunemente conosciute come candeggina, sono comunemente utilizzate nelle applicazioni di pulizia domestica per la loro capacità di rimuovere le macchie. I fuochi d'artificio, uno spettacolo comune durante le celebrazioni notturne all'aperto, utilizzano forti ossidanti per contribuire a creare terrificanti esplosioni. Nel settore degli effetti speciali, gli ossidanti possono essere usati per dare ai nuovi mobili un aspetto antico e consumato.
Quando si lavora con agenti ossidanti, è estremamente importante che un chimico o uno studente sia consapevole del potenziale di esplosioni e di rischi di incendio. Ossidanti estremamente forti come il fluoro gassoso possono reagire violentemente con agenti riducenti e corrodere le apparecchiature di laboratorio. Anche le atmosfere arricchite di ossigeno o i flussi di ossigeno puro possono presentare rischi di incendio in laboratorio. La maggior parte dei materiali che rappresentano una minaccia in quanto forti ossidanti arrivano con un avvertimento o sono designati come tali negli Stati Uniti dalle lettere OX nella sezione dedicata ai pericoli speciali del diamante NFPA (National Fire Protection Association) dell'etichetta.