Perbezaan antara kaedah elektron ion dan kaedah nombor pengoksidaan

The Perbezaan utama antara kaedah elektron ion dan kaedah nombor pengoksidaan ialah, Dalam kaedah elektron ion, tindak balas seimbang bergantung kepada caj ion manakala, dalam kaedah bilangan pengoksidaan, tindak balas seimbang bergantung kepada perubahan dalam bilangan pengoksidaan oksidan dan reductants.

Kedua -dua kaedah elektron ion dan kaedah nombor pengoksidaan adalah penting dalam mengimbangi persamaan kimia. Persamaan kimia yang seimbang diberikan untuk tindak balas kimia tertentu dan ia membantu kita menentukan berapa banyak reaktan yang bertindak balas untuk memberikan jumlah produk tertentu, atau jumlah reaktan yang diperlukan untuk mendapatkan jumlah produk yang dikehendaki.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah kaedah elektron ion  
3. Apakah kaedah nombor pengoksidaan
4. Perbandingan sampingan -Kaedah elektron ion vs kaedah nombor pengoksidaan dalam bentuk jadual
5. Ringkasan

Apakah kaedah elektron ion?

Kaedah elektron ion adalah teknik analisis yang boleh kita gunakan untuk menentukan hubungan stoikiometrik antara reaktan dan produk, menggunakan reaksi separuh ionik. Memandangkan persamaan kimia untuk tindak balas kimia tertentu, kita dapat menentukan dua reaksi separuh tindak balas kimia dan mengimbangi bilangan elektron dan ion dalam setiap reaksi separuh untuk mendapatkan persamaan yang benar-benar seimbang.

Rajah 01: Reaksi kimia

Mari kita pertimbangkan contoh untuk memahami kaedah ini.

Reaksi antara ion permanganat dan ion ferus adalah seperti berikut:

Mno₄^- + Fe²⁺   ⟶ mn²⁺ + Fe³⁺ + 4H₂O

Kedua-dua reaksi separuh adalah penukaran ion permanganat ke ion mangan (ii) dan ion ferus ke ion ferrik. Bentuk ionik kedua-dua reaksi separuh ini adalah seperti berikut:

Mno₄^- ⟶ mn²⁺

Fe²⁺   ⟶ Fe³⁺

Selepas itu, kita perlu mengimbangi bilangan atom oksigen dalam setiap tindak balas separuh. Dalam reaksi separuh di mana ferus ditukar menjadi ion ferrik, tidak ada atom oksigen. Oleh itu, kita perlu mengimbangi oksigen dalam reaksi separuh yang lain.

Mno₄^- ⟶ mn²⁺ + 4o^2-

Empat atom oksigen ini berasal dari molekul air (bukan oksigen molekul kerana tidak ada pengeluaran gas dalam reaksi ini). Maka reaksi separuh yang betul adalah:

Mno₄^- ⟶ mn²⁺ + 4H₂O

Dalam persamaan di atas, tiada atom hidrogen di sebelah kiri, tetapi terdapat lapan atom hidrogen di sebelah kanan, jadi kita perlu menambah lapan atom hidrogen (dalam bentuk ion hidrogen) ke sebelah kiri.

Mno₄^- + 8h⁺   ⟶ mn²⁺ + 4H₂O

Dalam persamaan di atas, caj ionik sebelah kiri tidak sama dengan sebelah kanan. Oleh itu, kita boleh menambah elektron ke salah satu daripada kedua -dua belah pihak untuk mengimbangi caj ionik. Caj di sebelah kiri adalah +7 dan di sebelah kanannya adalah +2. Di sini, kita mesti menambah lima elektron ke sebelah kiri. Maka reaksi separuh,

Mno₄^- + 8h⁺  +  5e^-  ⟶ mn²⁺ + 4H₂O

Apabila mengimbangi reaksi separuh ferus menukarkan ke ion ferrik, caj ionik ditukar dari +2 hingga +3; Di sini kita perlu menambah satu elektron ke sebelah kanan seperti berikut untuk mengimbangi caj ionik.

Fe²⁺   ⟶ Fe³⁺ + e^-

Selepas itu, kita boleh menambah dua persamaan bersama dengan mengimbangi bilangan elektron. Kita perlu membiak semula reaksi separuh dengan penukaran ferus ke ferrik dengan 5 untuk mendapatkan lima elektron dan kemudian dengan menambahkan persamaan separuh reaksi yang diubah suai ini kepada separuh reaksi dengan penukaran permanganat ke mangan (ii), lima, lima, lima) elektron di setiap sisi membatalkan. Tindak balas berikut adalah hasil penambahan ini.

Mno₄^- + 8h⁺  +  5fe²⁺ +  5e^-  ⟶ mn²⁺ + 4H₂O + 5fe³⁺ +  5e^-

Mno₄^- + 8h⁺  + 5fe²⁺  ⟶ mn²⁺ + 4H₂O + 5fe³⁺

Apakah kaedah nombor pengoksidaan?

Kaedah nombor pengoksidaan adalah teknik analisis yang boleh kita gunakan untuk menentukan hubungan stoikiometrik antara reaktan dan produk, menggunakan perubahan dalam pengoksidaan unsur kimia apabila reaksi berlaku dari reaktan ke produk. Dalam tindak balas redoks, terdapat dua reaksi separuh: tindak balas pengoksidaan dan tindak balas pengurangan. Untuk contoh yang sama seperti di atas, tindak balas antara ion permanganat dan ferus, tindak balas pengoksidaan adalah penukaran ferus ke dalam ion ferrik manakala tindak balas pengurangan adalah penukaran ion permanganat ke dalam mangan (ii).

Pengoksidaan: Fe²⁺   ⟶ Fe³⁺

Pengurangan: Mno₄^- ⟶ mn²⁺

Apabila mengimbangi jenis tindak balas ini, pertama kita perlu menentukan perubahan keadaan pengoksidaan unsur -unsur kimia. Dalam tindak balas pengoksidaan, +2 ion ferus berubah menjadi +3 ferric ion. Dalam tindak balas pengurangan, +7 mangan yang ditukar menjadi +2. Oleh itu, kita dapat mengimbangi keadaan pengoksidaan ini dengan mengalikan reaksi separuh dengan tahap kenaikan/pengurangan keadaan pengoksidaan dalam reaksi separuh yang lain. Dalam contoh di atas, perubahan keadaan pengoksidaan untuk tindak balas pengoksidaan adalah 1 dan perubahan keadaan pengoksidaan untuk tindak balas pengurangan adalah 5. Kemudian, kita perlu melipatgandakan tindak balas pengoksidaan dengan 5 dan tindak balas pengurangan dengan 1.

5fe²⁺   ⟶ 5fe³⁺

Mno₄^- ⟶ mn²⁺

Selepas itu, kita boleh menambah kedua-dua reaksi separuh ini untuk mendapatkan reaksi lengkap dan kemudian dapat mengimbangi unsur-unsur lain (atom oksigen) menggunakan molekul air dan ion hidrogen untuk mengimbangi caj ionik di kedua-dua belah pihak.

Mno₄^- + 8h⁺  + 5fe²⁺  ⟶ mn²⁺ + 4H₂O + 5fe³⁺

Apakah perbezaan antara kaedah elektron ion dan kaedah nombor pengoksidaan?

Kaedah elektron ion dan kaedah nombor pengoksidaan adalah penting dalam mengimbangi persamaan kimia. Perbezaan utama antara kaedah elektron ion dan kaedah nombor pengoksidaan ialah dalam kaedah elektron ion, tindak balas seimbang bergantung kepada caj ion manakala, dalam kaedah bilangan pengoksidaan, tindak balas seimbang bergantung kepada perubahan dalam bilangan pengoksidaan oksidan dan reduktan.

Di bawah infographic meringkaskan perbezaan antara kaedah elektron ion dan kaedah nombor pengoksidaan.

Ringkasan -Kaedah elektron ion vs kaedah nombor pengoksidaan

Perbezaan utama antara kaedah elektron ion dan kaedah nombor pengoksidaan ialah dalam kaedah elektron ion, tindak balas seimbang bergantung kepada caj ion manakala, dalam kaedah bilangan pengoksidaan, tindak balas seimbang bergantung kepada perubahan dalam bilangan pengoksidaan oksidan dan reduktan.

Rujukan:

1. "Mengimbangi persamaan ." org, 17 Apr. 2017, boleh didapati di sini.

Ihsan gambar:

1. "Reaksi Kimia" oleh Daniele Pugliesi - Kerja Sendiri (CC BY -SA 3.0) melalui Commons Wikimedia