Le reazioni redox: un pasticcio concettuale?

Le reazioni di ossidoriduzione costituiscono un argomento centrale di qualsiasi corso di base di chimica, sia a livello scolastico che universitario. Il loro apprendimento comporta il superamento di svariati ostacoli concettuali, la cui difficoltà può risultare amplificata da prassi didattiche inadeguate. Gli errori più ricorrenti nel presentare l’argomento sono di due tipi: i) fare implicitamente riferimento a modelli esplicativi distinti (es. il numero di ossidazione e il trasferimento elettronico), senza esplicitarli e senza evidenziarne la differente natura e il campo di validità; ii) confondere il livello della spiegazione formale con quello della realtà fisica. I fenomeni redox sono normalmente interpretati sulla base di tre distinti modelli empirici, che fanno riferimento al trasferimento di atomi di ossigeno, di atomi di idrogeno, di elettroni; e di un quarto modello, formale, fondato sul cambiamento del numero di ossidazione. La confusione tra questi modelli può generare considerevoli problemi di apprendimento. Il presente lavoro riporta un’analisi critica delle implicazioni concettuali della didattica dei processi redox. L’analisi è articolata in tre sezioni: i) disamina della evoluzione storica del concetto di ossidoriduzione; ii) analisi dei modelli redox e del loro campo di validità; iii) discussione di alcuni aspetti epistemologici inerenti i processi redox che sono rilevanti per la didattica della chimica.