Galvenā atšķirība starp jonu elektronu metodi un oksidācijas skaitļa metodi ir tā, ka jonu elektronu metodē reakcija tiek līdzsvarota atkarībā no jonu lādiņa, turpretim oksidācijas skaitļa metodē reakcija tiek līdzsvarota atkarībā no izmaiņām oksidētāju un reducētāju oksidācijas skaits.
Gan jonu elektronu metode, gan oksidācijas skaitļu metode ir svarīga ķīmisko vienādojumu līdzsvarošanā. Konkrētai ķīmiskajai reakcijai ir dots līdzsvarots ķīmiskais vienādojums, un tas palīdz mums noteikt, cik daudz reaģenta reaģēja, lai iegūtu noteiktu produkta daudzumu, vai reaģentu daudzumu, kas nepieciešams, lai iegūtu vēlamo produkta daudzumu.
Kas ir jonu elektronu metode?
Jonu elektronu metode ir analītiska metode, ko varam izmantot, lai noteiktu stehiometriskās attiecības starp reaģentiem un produktiem, izmantojot jonu pusreakcijas. Ņemot vērā konkrētas ķīmiskās reakcijas ķīmisko vienādojumu, mēs varam noteikt divas ķīmiskās reakcijas pusreakcijas un līdzsvarot elektronu un jonu skaitu katrā pusreakcijā, lai iegūtu pilnīgi līdzsvarotus vienādojumus.
Attēls 01: Ķīmiskās reakcijas
Apskatīsim piemēru, lai saprastu šo metodi.
Reakcija starp permanganāta jonu un dzelzs jonu ir šāda:
MnO4– + Fe2+ ⟶ Mn2 + + Fe3+ + 4H2O
Abas pusreakcijas ir permanganāta jonu pārvēršana mangāna(II) jonos un dzelzs jonu pārvēršana dzelzs jonos. Šo divu pusreakciju jonu formas ir šādas:
MnO4– ⟶ Mn2+
Fe2+ ⟶ Fe3+
Pēc tam mums ir jāsabalansē skābekļa atomu skaits katrā pusreakcijā. Pusreakcijā, kurā dzelzs tiek pārveidots par dzelzs jonu, skābekļa atomu nav. Tāpēc mums ir jāsabalansē skābeklis otrā pusreakcijā.
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4O2 -
Šie četri skābekļa atomi nāk no ūdens molekulas (nevis molekulārā skābekļa, jo šajā reakcijā nenotiek gāzes veidošanās). Tad pareizā pusreakcija ir:
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4H2 O
Iepriekšminētajā vienādojumā kreisajā pusē nav ūdeņraža atomu, bet labajā pusē ir astoņi ūdeņraža atomi, tāpēc kreisajā pusē jāpievieno astoņi ūdeņraža atomi (ūdeņraža jonu veidā). pusē.
MnO4– + 8H+ ⟶ Mn2+ + 4H2O
Iepriekš minētajā vienādojumā kreisās puses jonu lādiņš nav vienāds ar labo pusi. Tāpēc mēs varam pievienot elektronus vienai no abām pusēm, lai līdzsvarotu jonu lādiņu. Kreisajā pusē lādiņš ir +7 un labajā pusē ir +2. Šeit mums ir jāpievieno pieci elektroni kreisajā pusē. Tad pusreakcija ir
MnO4– + 8H+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O
Līdzsvarojot pusreakciju, kad dzelzs pārvēršas dzelzs jonos, jonu lādiņš pārvēršas no +2 uz +3; šeit mums jāpievieno viens elektrons labajā pusē šādi, lai līdzsvarotu jonu lādiņu.
Fe2+ ⟶ Fe3+ + e–
Pēc tam mēs varam saskaitīt divus vienādojumus, līdzsvarojot elektronu skaitu. Mums ir jāreizina pusreakcija ar dzelzs pārvēršanos par dzelzs jonu ar 5, lai iegūtu piecus elektronus, un pēc tam pievienojot šo modificēto pusreakcijas vienādojumu pusreakcijai ar permanganāta pārvēršanu par mangāna (II) jonu, pieci. elektroni katrā pusē dzēš. Šī pievienošanas rezultāts ir šāda reakcija.
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe 3+ + 5e–
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
Kas ir oksidācijas skaitļa metode?
Oksidācijas skaitļu metode ir analītiska metode, ko varam izmantot, lai noteiktu stehiometriskās attiecības starp reaģentiem un produktiem, izmantojot ķīmisko elementu oksidācijas izmaiņas, kad reakcija pāriet no reaģentiem uz produktiem. Redoksreakcijā ir divas pusreakcijas: oksidācijas reakcija un reducēšanās reakcija. Tajā pašā piemērā, kas minēts iepriekš, reakcija starp permanganātu un dzelzs joniem, oksidācijas reakcija ir dzelzs pārvēršana dzelzs jonā, savukārt reducēšanas reakcija ir permanganāta jonu pārvēršana mangāna (II) jonā.
Oksidācija: Fe2+ ⟶ Fe3+
Samazinājums: MnO4– ⟶ Mn2+
Līdzsvarojot šāda veida reakcijas, vispirms ir jānosaka ķīmisko elementu oksidācijas pakāpju izmaiņas. Oksidācijas reakcijā +2 dzelzs joni pārvēršas par +3 dzelzs jonu. Redukcijas reakcijā mangāna +7 pārvēršas par +2. Tāpēc mēs varam līdzsvarot šo oksidācijas stāvokļus, reizinot pusreakciju ar oksidācijas stāvokļa pieauguma/samazināšanās pakāpi otrā pusreakcijā. Iepriekš minētajā piemērā oksidācijas pakāpes izmaiņas oksidācijas reakcijai ir 1 un oksidācijas pakāpes izmaiņas reducēšanas reakcijai ir 5. Pēc tam mums oksidācijas reakcija jāreizina ar 5 un reducēšanas reakcija ar 1.
5Fe2+ ⟶ 5Fe3+
MnO4– ⟶ Mn2+
Pēc tam mēs varam pievienot šīs divas pusreakcijas, lai panāktu pilnīgu reakciju, un pēc tam varam līdzsvarot pārējos elementus (skābekļa atomus), izmantojot ūdens molekulas un ūdeņraža jonus, lai līdzsvarotu jonu lādiņu abās pusēs.
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
Kāda ir atšķirība starp jonu elektronu metodi un oksidācijas skaitļa metodi?
Jonu elektronu metode un oksidācijas skaitļa metode ir svarīgas ķīmisko vienādojumu līdzsvarošanā. Galvenā atšķirība starp jonu elektronu metodi un oksidācijas skaitļa metodi ir tā, ka jonu elektronu metodē reakcija tiek līdzsvarota atkarībā no jonu lādiņa, turpretim oksidācijas skaitļa metodē reakcija tiek līdzsvarota atkarībā no oksidētāju un reducētāju oksidācijas skaita izmaiņām..
Zemāk esošajā infografikā ir apkopota atšķirība starp jonu elektronu metodi un oksidācijas skaitļa metodi.
Kopsavilkums - jonu elektronu metode pret oksidācijas skaitļa metodi
Galvenā atšķirība starp jonu elektronu metodi un oksidācijas skaitļa metodi ir tāda, ka jonu elektronu metodē reakcija tiek līdzsvarota atkarībā no jonu lādiņa, turpretim oksidācijas skaitļa metodē reakcija tiek līdzsvarota atkarībā no oksidācijas izmaiņām. oksidētāju un reducētāju skaits.
