A legfontosabb különbség az ionelektron-módszer és az oxidációs szám-módszer között az, hogy az ionelektron-módszerben a reakció az ionok töltésétől függően kiegyensúlyozott, míg az oxidációs számmódszerben a reakció az ionok töltésétől függően kiegyensúlyozott. oxidálószerek és redukálószerek oxidációs számai.
Az ionelektron-módszer és az oxidációs szám-módszer egyaránt fontos a kémiai egyenletek kiegyensúlyozásában. Egy kiegyensúlyozott kémiai egyenlet adott egy adott kémiai reakcióra, és segít meghatározni, hogy a reagensből mennyi reagált egy adott mennyiségű termék előállításához, vagy a kívánt mennyiségű termék előállításához szükséges reagensek mennyisége.
Mi az Ion Electron Method?
Az ionelektron módszer egy analitikai módszer, amellyel ionos félreakciók segítségével meghatározhatjuk a reaktánsok és a termékek közötti sztöchiometrikus kapcsolatot. Adott egy adott kémiai reakció kémiai egyenlete, meghatározhatjuk a kémiai reakció két félreakcióját, és kiegyensúlyozhatjuk az elektronok és ionok számát az egyes félreakciókban, hogy teljesen kiegyensúlyozott egyenleteket kapjunk.
01. ábra: Kémiai reakciók
Vegyünk egy példát a módszer megértéséhez.
A permanganátion és a vasion közötti reakció a következő:
MnO4– + Fe2+ ⟶ Mn2 + + Fe3+ + 4H2O
A két félreakció a permanganátion átalakulása mangán(II)-ionná és a vasion vas-ionná. E két félreakció ionos formái a következők:
MnO4– ⟶ Mn2+
Fe2+ ⟶ Fe3+
Ezután ki kell egyensúlyoznunk az oxigénatomok számát minden félreakcióban. A félreakcióban, ahol a vas vas-ionná alakul, nincsenek oxigénatomok. Ezért ki kell egyensúlyoznunk az oxigént a másik félreakcióban.
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4O2 -
Ez a négy oxigénatom a vízmolekulából származik (nem a molekuláris oxigénből, mert ebben a reakcióban nincs gázképződés). Ekkor a helyes félreakció:
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4H2 O
A fenti egyenletben a bal oldalon nincsenek hidrogénatomok, a jobb oldalon viszont nyolc hidrogénatom található, ezért nyolc hidrogénatomot kell hozzáadnunk (hidrogénionok formájában) a bal oldalon oldalán.
MnO4– + 8H+ ⟶ Mn2+ + 4H2O
A fenti egyenletben a bal oldal iontöltése nem egyenlő a jobb oldallal. Ezért a két oldal egyikéhez hozzáadhatunk elektronokat, hogy kiegyensúlyozzuk az iontöltést. A töltés a bal oldalon +7, a jobb oldalon +2. Itt öt elektront kell hozzáadnunk a bal oldalhoz. Ekkor a félreakció:
MnO4– + 8H+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O
A vas(II) ionná történő átalakulásának félreakciójának kiegyenlítésekor az iontöltés +2-ről +3-ra alakul; itt egy elektront kell hozzáadnunk a jobb oldalhoz az alábbiak szerint, hogy kiegyensúlyozzuk az iontöltést.
Fe2+ ⟶ Fe3+ + e–
Ezután két egyenletet összeadhatunk az elektronok számának kiegyenlítésével. A vas(II)-ionná alakulásával járó félreakciót meg kell szoroznunk 5-tel, hogy öt elektront kapjunk, majd ezt a módosított félreakcióegyenletet hozzáadva a permanganát mangán(II)ionná alakulásával járó félreakcióhoz az öt mindkét oldalon lévő elektronok kioltódnak. A következő reakció ennek az összeadásnak az eredménye.
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe 3+ + 5e–
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
Mi az oxidációs szám módszer?
Az oxidációs szám módszere egy analitikai módszer, amellyel meghatározhatjuk a reagensek és a termékek közötti sztöchiometrikus kapcsolatot, felhasználva a kémiai elemek oxidációjának változását, amikor a reakció reagensből termékké alakul. A redox reakcióban két félreakció van: oxidációs reakció és redukciós reakció. A fenti példában, a permanganát és a vasionok közötti reakcióban az oxidációs reakció a vas vas ionná történő átalakulása, míg a redukciós reakció a permanganát ion mangán(II) ionná történő átalakulása.
Oxidáció: Fe2+ ⟶ Fe3+
Csökkentés: MnO4– ⟶ Mn2+
Az ilyen típusú reakciók kiegyensúlyozásakor először meg kell határoznunk a kémiai elemek oxidációs állapotának változását. Az oxidációs reakcióban +2 vasion +3 vasionná alakul. A redukciós reakcióban a mangán +7 értéke +2-vé alakul. Ezért ezek oxidációs állapotát úgy tudjuk kiegyenlíteni, hogy a félreakciót megszorozzuk a másik félreakció oxidációs állapotának növekedése/csökkenése mértékével. A fenti példában az oxidációs reakció oxidációs állapotának változása 1, a redukciós reakció oxidációs állapotának változása pedig 5. Ezután meg kell szoroznunk az oxidációs reakciót 5-tel és a redukciós reakciót 1-gyel.
5Fe2+ ⟶ 5Fe3+
MnO4– ⟶ Mn2+
Ezután hozzáadhatjuk ezt a két félreakciót a teljes reakció eléréséhez, majd kiegyensúlyozhatjuk a többi elemet (oxigénatomokat) vízmolekulák és hidrogénionok segítségével, hogy kiegyensúlyozzuk az iontöltést mindkét oldalon.
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
Mi a különbség az ionelektron-módszer és az oxidációs szám-módszer között?
Az ionelektron módszer és az oxidációs szám módszere fontosak a kémiai egyenletek kiegyensúlyozásában. A legfontosabb különbség az ionelektron módszer és az oxidációs szám módszere között az, hogy az ionelektron módszerben a reakció az ionok töltésétől függően kiegyensúlyozott, míg az oxidációs szám módszerében a reakció az oxidálószerek és redukálószerek oxidációs számának változásától függően kiegyensúlyozott..
Az alábbi infografika összefoglalja az ionelektron módszer és az oxidációs szám módszer közötti különbséget.
Összefoglaló – Ionelektron módszer vs oxidációs szám módszer
A legfontosabb különbség az ionelektron-módszer és az oxidációs számmódszer között az, hogy az ionelektron-módszerben a reakció az ionok töltésétől függ, míg az oxidációs számmódszerben a reakció az oxidáció változásától függ. oxidálószerek és redukálószerek száma.
