تفاوت اصلی روش الکترونی یونی و روش عددی اکسیداسیون این است که در روش الکترونی یونی، واکنش بسته به بار یون‌ها متعادل می‌شود، در حالی که در روش عددی اکسیداسیون، واکنش بسته به تغییر در آن متعادل می‌شود. تعداد اکسیداسیون اکسیدان ها و احیا کننده ها.
هر دو روش الکترونی یونی و روش عددی اکسیداسیون در متعادل کردن معادلات شیمیایی مهم هستند. یک معادله شیمیایی متعادل برای یک واکنش شیمیایی خاص ارائه می‌شود و به ما کمک می‌کند تا تعیین کنیم چه مقدار از واکنش‌دهنده برای به دست آوردن مقدار خاصی از محصول یا مقدار واکنش‌دهنده مورد نیاز برای به دست آوردن مقدار دلخواه محصول واکنش نشان داده است.
روش یون الکترون چیست؟
روش الکترون یونی یک تکنیک تحلیلی است که می توانیم برای تعیین رابطه استوکیومتری بین واکنش دهنده ها و محصولات با استفاده از نیمه واکنش های یونی استفاده کنیم. با توجه به معادله شیمیایی یک واکنش شیمیایی خاص، می‌توانیم دو نیمه واکنش واکنش شیمیایی را تعیین کنیم و تعداد الکترون‌ها و یون‌ها را در هر نیمه واکنش متعادل کنیم تا معادلات کاملاً متعادل به دست آید.
شکل 01: واکنش های شیمیایی
اجازه دهید برای درک این روش مثالی را در نظر بگیریم.
واکنش بین یون پرمنگنات و یون آهن به شرح زیر است:
MnO4– + Fe2+ ⟶ Mn2 + + Fe3+ + 4H2O
دو نیمه واکنش تبدیل یون پرمنگنات به یون منگنز (II) و یون آهن به یون آهن است. اشکال یونی این دو نیمه واکنش به شرح زیر است:
MnO4– ⟶ Mn2+
Fe2+ ⟶ Fe3+
پس از آن، ما باید تعداد اتم های اکسیژن را در هر نیمه واکنش متعادل کنیم. در نیمه واکنشی که آهن به یون آهن تبدیل می شود، هیچ اتم اکسیژن وجود ندارد. بنابراین، ما باید اکسیژن را در نیمه واکنش دیگر متعادل کنیم.
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4O2 -
این چهار اتم اکسیژن از مولکول آب می آیند (نه اکسیژن مولکولی زیرا در این واکنش گاز تولید نمی شود). سپس نیمه واکنش صحیح این است:
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4H2 O
در معادله بالا، در سمت چپ اتم هیدروژن وجود ندارد، اما در سمت راست هشت اتم هیدروژن وجود دارد، بنابراین باید هشت اتم هیدروژن (به شکل یون هیدروژن) را به سمت چپ اضافه کنیم. طرف.
MnO4– + 8H+ ⟶ Mn2+ + 4H2O
در معادله بالا، بار یونی سمت چپ با سمت راست برابر نیست. بنابراین می توانیم به یکی از دو طرف الکترون اضافه کنیم تا بار یونی متعادل شود. شارژ در سمت چپ +7 و در سمت راست +2 است. در اینجا باید پنج الکترون به سمت چپ اضافه کنیم. سپس نیمه واکنش،است
MnO4– + 8H+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O
هنگام متعادل کردن نیمه واکنش تبدیل آهن به یون آهن، بار یونی از +2 به +3 تبدیل می شود. در اینجا باید یک الکترون به سمت راست به صورت زیر اضافه کنیم تا بار یونی متعادل شود.
Fe2+ ⟶ Fe3+ + e–
پس از آن، می توانیم با متعادل کردن تعداد الکترون ها، دو معادله را با هم جمع کنیم. ما باید نیمه واکنش را با تبدیل آهن به آهن در 5 ضرب کنیم تا پنج الکترون بدست آوریم و سپس با اضافه کردن این معادله نیمه واکنش اصلاح شده به نیمه واکنش با تبدیل پرمنگنات به یون منگنز (II) پنج الکترون الکترون ها در هر طرف خنثی می شوند.واکنش زیر نتیجه این اضافه است.
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe 3+ + 5e–
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
روش عددی اکسیداسیون چیست؟
روش عددی اکسیداسیون یک تکنیک تحلیلی است که می‌توانیم برای تعیین رابطه استوکیومتری بین واکنش‌دهنده‌ها و محصولات، با استفاده از تغییر در اکسیداسیون عناصر شیمیایی زمانی که واکنش از واکنش‌دهنده به محصول می‌رود، استفاده کنیم. در یک واکنش ردوکس، دو نیمه واکنش وجود دارد: واکنش اکسیداسیون و واکنش کاهش. برای مثال بالا، واکنش بین یون های پرمنگنات و آهن، واکنش اکسیداسیون تبدیل آهن به یون آهن است در حالی که واکنش احیا تبدیل یون پرمنگنات به یون منگنز (II) است.
اکسیداسیون: Fe2+ ⟶ Fe3+
کاهش: MnO4– ⟶ Mn۲+
هنگام متعادل کردن این نوع واکنش، ابتدا باید تغییر حالت اکسیداسیون عناصر شیمیایی را تعیین کنیم. در واکنش اکسیداسیون، یون آهن +2 به یون آهن +3 تبدیل می شود. در واکنش احیا 7+ منگنز به 2+ تبدیل می شود. بنابراین، می‌توانیم حالت‌های اکسیداسیون اینها را با ضرب نیم‌واکنش در میزان افزایش/کاهش حالت اکسیداسیون در نیمه‌واکنش دیگر متعادل کنیم. در مثال بالا، تغییر حالت اکسیداسیون برای واکنش اکسیداسیون 1 و تغییر در حالت اکسیداسیون برای واکنش کاهش 5 است. سپس، باید واکنش اکسیداسیون را در 5 و واکنش کاهش را با 1 ضرب کنیم.
5Fe2+ ⟶ 5Fe3+
MnO4– ⟶ Mn2+
پس از آن، می‌توانیم این دو نیمه واکنش را اضافه کنیم تا واکنش کامل را به دست آوریم و سپس می‌توانیم عناصر دیگر (اتم‌های اکسیژن) را با استفاده از مولکول‌های آب و یون‌های هیدروژن متعادل کنیم تا بار یونی در هر دو طرف متعادل شود..
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
تفاوت بین روش الکترون یونی و روش عدد اکسیداسیون چیست؟
روش الکترونی یونی و روش عددی اکسیداسیون در متعادل کردن معادلات شیمیایی مهم هستند. تفاوت اصلی روش الکترون یونی با روش عدد اکسیداسیون این است که در روش الکترون یونی، واکنش بسته به بار یون‌ها متعادل می‌شود، در حالی که در روش عددی اکسیداسیون، واکنش بسته به تغییر در تعداد اکسیداسیون اکسیدان‌ها و احیاکننده‌ها متعادل می‌شود..
اینفوگرافیک زیر تفاوت بین روش الکترون یونی و روش عدد اکسیداسیون را خلاصه می کند.
خلاصه - روش الکترون یونی در مقابل روش عدد اکسیداسیون
تفاوت اصلی روش الکترونی یونی و روش عددی اکسیداسیون این است که در روش الکترونی یونی، واکنش بسته به بار یون ها متعادل می شود، در حالی که در روش عددی اکسیداسیون، واکنش بسته به تغییر در اکسیداسیون متعادل می شود. تعداد اکسیدان ها و احیا کننده ها.
