Ossidoriduzioni

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Struttura del video:

Il video si compone di 5 parti:

  1. Breve introduzionesulla diffusione delle ossidoriduzioni nella vita quotidiana
  2. Esperimento 1: imbrunimento di una mela
  3. Esperimento 2: imbrunimento del basilico
  4. Esperimento 3: ossidazione del ferro
  5. Spiegazione dei fenomeni osservati

Contenuti teorici esposti

Il video si propone di spiegare cosa sono le reazioni di ossidoriduzione attraverso le reazioni di imbrunimento della mela e del basilico e la formazione della ruggine. In esse avviene uno scambio di elettroni tra due sostanze. Una sostanza A perde elettroni e si ossida (sostanza riducente). Un’altra sostanza B acquista gli elettroni persi dalla sostanza A e si riduce (sostanza ossidante).

Scelta operativa: È stato deciso di dare una spiegazione semplificata delle ossidoriduzioni. Pertanto, ci si è limitati a trattare lo scambio di elettroni e non si è fatto accenno alla variazione del numero di ossidazione che ne consegue. Questo perché i ragazzi delle scuole medie non possiedono alcuni prerequisiti base (come la formazione di un legame chimico e il numero di valenza).

Aspetto sperimentale

1) Esperimento 1: imbrunimento di una mela

Procedimento:

  • tagliare una mela a metà
  • cospargere una metà della mela con del succo di limone
  • attendere tre ore

Osservazioni: la mela cosparsa col succo di limone ha mantenuto la sua colorazione originaria, mentre l’altra è diventata bruna.

2) Esperimento 2: imbrunimento del basilico

Procedimento

  • togliere le foglie di basilico da una piantina
  • frullarle per ottenere un pesto
  • attendere un’ora

Osservazioni: Il pesto è diventato nero.

Spiegazione (dell’esperimento 1 e dell’esperimento 2):

L’imbrunimento è dovuto ai polifenoli, delle molecole organiche contenute nei vacuoli delle cellule vegetali. Tagliando la superficie della mela e del basilico, un enzima (una molecola facilitatrice contenuta nel citoplasma delle cellule) chiamato fenolasi interagisce con l’ossigeno e catalizza l’ossidoriduzione (cioè causa la trasformazione) dei polifenoli in altre molecole, i chinoni. Quest’ultimi si ossidano ulteriormente trasformandosi in melanine, che determinano un colore scuro.

Scelta operativa: Per osservare meglio l’imbrunimento della mela è stata adottata la mela Renetta perché è più ricca di polifenoli.

L’ossidoriduzione dei polifenoli è influenzata dall’acidità ambiente di reazione. Il limone contiene acido citrico e il suo Ph è acido (pari a 2,4). Questo impedisce all’enzima fenolasi di catalizzare l’ossidoriduzione. Per questo motivo, la mela cosparsa di limone non si è ossidata e ha mantenuto una colorazione chiara. Il limone funge quindi da antiossidante. Per quanto riguarda il pesto, è sufficiente anche in questo caso aggiungere delle gocce di limone per impedirne l’imbrunimento. A livello industriale viene aggiunto direttamente acido citrico.

Scelta operativa: è stata inserita l’immagine dell’etichetta di un vasetto di pesto ed è stata sottolineata la presenza di acido citrico negli ingredienti. Questo rende l’esperienza ancora più vicina al quotidiano e invita gli osservatori a controllare loro stessi la prossima volta che acquisteranno un vasetto di pesto.

3) Esperimento 3: ossidazione del ferro

Procedimento

  • immergere dei pezzi di ferro in una soluzione di succo di limone (acido citrico) Questo permette di rimuovere eventuali superfici anticorrosive ed esporre totalmente il ferro all’ossidazione. Dopo circa ventiquattro ore l’azione del succo di limone è terminata (lo si comprende perché si riducono le bollicine di aria).
  • Estrarre i pezzi di ferro ed esporli in un ambiente umido (preferibilmente all’aria aperta).
  • Attendere 48 ore.

Osservazioni: I pezzi di ferro sono coperti di ruggine (colorazione rossastra).

Spiegazione (dell’esperimento 3)

Il ferro reagisce con l’ossigeno e con l’acqua presente nell’aria umida secondo una ossidoriduzione. Il prodotto di questa reazione è l’idrossido ferrico (Fe2O3), ovvero la ruggine. Per rimuoverla viene utilizzata la “Coca-cola” in quanto contiene acido fosforico. Quest’ultimo reagisce con la ruggine e dà come prodotto un sale, che può essere facilmente rimosso. In questo modo, il ferro è tornato lucido come prima.

Scelta operativa: Anche l’acido acetico (il comune aceto di vino) è in grado di rimuovere la ruggine. Tuttavia, si è preferito utilizzare la nota bevanda gassata “Coca-cola” perché più vicino alla quotidianità dei giovani.

Nella parte finale del video si invitano gli studenti a ripetere gli esperimenti a casa loro. Questo è possibile in quanto i materiali utilizzati sono tutti facilmente reperibili.

Sitografia:

Unife, Pdf lezione “Principi di igiene degli alimenti”  www.unife.it/medicina/lm.medicina/studiare/minisiti/igiene-e-statistica-medica/modulo-di-igiene-generale-ed-applicata/2016-17/lez-13-principi-di-igiene-degli-alimenti.pdf/view

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