الفرق بين طريقة الأيونات الإلكترونية وطريقة عدد الأكسدة

2024 مؤلف: Alex Aldridge | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 13:32

الاختلاف الرئيسي بين طريقة الأيونات الإلكترونية وطريقة عدد الأكسدة هو أنه في طريقة الأيونات الإلكترونية ، يكون التفاعل متوازنًا اعتمادًا على شحنة الأيونات بينما في طريقة عدد الأكسدة ، يكون التفاعل متوازنًا اعتمادًا على التغيير في عدد أكسدة المؤكسدات والمختزلات.

كل من طريقة الأيونات الإلكترونية وطريقة عدد الأكسدة مهمان في موازنة المعادلات الكيميائية. يتم إعطاء معادلة كيميائية متوازنة لتفاعل كيميائي معين وتساعدنا على تحديد كمية المادة المتفاعلة المتفاعلة لإعطاء كمية معينة من المنتج ، أو كمية المواد المتفاعلة المطلوبة للحصول على الكمية المطلوبة من المنتج.

ما هي طريقة ايون الكترون؟

طريقة الإلكترون الأيوني هي تقنية تحليلية يمكننا استخدامها لتحديد العلاقة المتكافئة بين المواد المتفاعلة والمنتجات ، باستخدام تفاعلات نصف أيونية. بالنظر إلى المعادلة الكيميائية لتفاعل كيميائي معين ، يمكننا تحديد تفاعلين نصفين للتفاعل الكيميائي وموازنة عدد الإلكترونات والأيونات في كل نصف تفاعل للحصول على معادلات متوازنة تمامًا.

الشكل 01: التفاعلات الكيميائية

دعونا نفكر في مثال لفهم هذه الطريقة.

التفاعل بين أيون البرمنجنات والأيونات الحديدية كالتالي:

MnO₄^-+ Fe^{2 +}⟶ Mn^{2 +}+ Fe^{3 +}+ 4H_2O

رد الفعل النصفي هما تحويل أيون البرمنجنات إلى أيون المنغنيز (II) والأيون الحديدية إلى أيون حديدي. الأشكال الأيونية لهذين النصفين من ردود الفعل هي كما يلي:

MnO₄^-⟶ Mn^{2 +}

Fe^{2 +}⟶ Fe^{3 +}

بعد ذلك ، علينا أن نوازن عدد ذرات الأكسجين في كل نصف تفاعل. في نصف التفاعل حيث يتم تحويل الحديدوز إلى أيون حديديك ، لا توجد ذرات أكسجين. لذلك ، علينا موازنة الأكسجين في نصف التفاعل الآخر.

MnO₄^-⟶ Mn^{2 +}+ 4O^{2 -}

ذرات الأكسجين الأربع هذه تأتي من جزيء الماء (وليس الأكسجين الجزيئي لأنه لا يوجد إنتاج للغاز في هذا التفاعل). ثم يكون نصف رد الفعل الصحيح:

MnO₄^-⟶ Mn^{2 +}+ 4H_2O

في المعادلة أعلاه ، لا توجد ذرات هيدروجين في الجانب الأيسر ، ولكن هناك ثماني ذرات هيدروجين في الجانب الأيمن ، لذلك علينا إضافة ثماني ذرات هيدروجين (على شكل أيونات الهيدروجين) إلى اليسار الجانب

MnO₄^-+ 8H⁺⟶ Mn^{2 +}+ 4H_2O

في المعادلة أعلاه ، الشحنة الأيونية للجانب الأيسر لا تساوي الجانب الأيمن. لذلك ، يمكننا إضافة إلكترونات إلى أحد الجانبين لموازنة الشحنة الأيونية. الشحنة في الجانب الأيسر تساوي +7 وفي الجانب الأيمن +2. هنا ، علينا إضافة خمسة إلكترونات إلى الجانب الأيسر. ثم نصف رد الفعل هو

MnO₄^-+ 8H⁺+ 5e^-⟶ Mn^{2 +}+ 4H_2O

عند موازنة نصف تفاعل تحويل الحديد إلى أيون حديدي ، تتحول الشحنة الأيونية من +2 إلى +3 ؛ هنا نحتاج إلى إضافة إلكترون واحد إلى الجانب الأيمن على النحو التالي من أجل موازنة الشحنة الأيونية.

Fe^{2 +}⟶ Fe^{3 +}+ e^-

بعد ذلك ، يمكننا إضافة معادلتين معًا عن طريق موازنة عدد الإلكترونات. علينا مضاعفة نصف التفاعل بتحويل الحديدوز إلى حديدي بمقدار 5 للحصول على خمسة إلكترونات ثم إضافة معادلة نصف التفاعل المعدلة إلى نصف التفاعل مع تحويل البرمنجنات إلى أيون المنغنيز (II) ، الخمسة الإلكترونات في كل جانب تلغي الخروج.رد الفعل التالي هو نتيجة هذه الإضافة

MnO₄^-+ 8H⁺+ 5Fe^{2 +}+ 5e^-⟶ Mn^{2 +}+ 4H₂O + 5Fe3 +^{+ 5e}-

MnO₄^-+ 8H⁺+ 5Fe^{2 +}⟶ Mn^{2 +}+ 4H₂O + 5Fe^{3 +}

ما هي طريقة عدد الأكسدة؟

طريقة عدد الأكسدة هي تقنية تحليلية يمكننا استخدامها لتحديد العلاقة المتكافئة بين المواد المتفاعلة والمنتجات ، باستخدام التغيير في أكسدة العناصر الكيميائية عندما ينتقل التفاعل من المواد المتفاعلة إلى المنتجات. في تفاعل الأكسدة والاختزال ، يوجد نوعان من التفاعلات النصفية: تفاعل الأكسدة ورد فعل الاختزال. بالنسبة للمثال نفسه على النحو الوارد أعلاه ، فإن التفاعل بين البرمنجنات والأيونات الحديدية ، تفاعل الأكسدة هو تحويل الحديدوز إلى أيون حديديك بينما تفاعل الاختزال هو تحويل أيون البرمنجنات إلى أيون المنغنيز (II).

الأكسدة: Fe^{2 +}⟶ Fe^{3 +}

التخفيض: MnO₄^-⟶ Mn^{2 +}

عند موازنة هذا النوع من التفاعل ، نحتاج أولاً إلى تحديد التغيير في حالات الأكسدة للعناصر الكيميائية. في تفاعل الأكسدة ، يتحول +2 من أيون الحديدوز إلى +3 أيون حديديك. في تفاعل الاختزال ، يتحول +7 من المنجنيز إلى +2. لذلك ، يمكننا موازنة حالات الأكسدة لهذه عن طريق ضرب نصف التفاعل مع درجة الزيادة / النقصان في حالة الأكسدة في نصف التفاعل الآخر. في المثال أعلاه ، التغيير في حالة الأكسدة لتفاعل الأكسدة هو 1 والتغيير في حالة الأكسدة لتفاعل الاختزال هو 5. بعد ذلك ، يتعين علينا مضاعفة تفاعل الأكسدة بـ 5 وتفاعل الاختزال بـ 1.

5Fe^{2 +}⟶ 5Fe ^{3 +}

MnO₄^-⟶ Mn^{2 +}

بعد ذلك ، يمكننا إضافة هذين النصفين من التفاعلات للحصول على التفاعل الكامل ثم يمكننا موازنة العناصر الأخرى (ذرات الأكسجين) باستخدام جزيئات الماء وأيونات الهيدروجين لموازنة الشحنة الأيونية في كلا الجانبين.

MnO₄^-+ 8H⁺+ 5Fe^{2 +}⟶ Mn^{2 +}+ 4H₂O + 5Fe^{3 +}

ما هو الفرق بين طريقة الأيونات الإلكترونية وطريقة عدد الأكسدة؟

طريقة الإلكترون الأيوني وطريقة عدد الأكسدة مهمان في موازنة المعادلات الكيميائية. يتمثل الاختلاف الرئيسي بين طريقة الأيونات الإلكترونية وطريقة عدد الأكسدة في أنه في طريقة الأيونات الإلكترونية ، يكون التفاعل متوازنًا اعتمادًا على شحنة الأيونات بينما ، في طريقة عدد الأكسدة ، يكون التفاعل متوازنًا اعتمادًا على التغيير في عدد أكسدة المؤكسدات والمختزلات

أدناه مخطط بياني يلخص الفرق بين طريقة الأيونات الإلكترونية وطريقة عدد الأكسدة.

ملخص - طريقة Ion Electron مقابل طريقة رقم الأكسدة

الفرق الرئيسي بين طريقة الأيونات الإلكترونية وطريقة عدد الأكسدة هو أنه في طريقة الأيونات الإلكترونية ، يكون التفاعل متوازنًا اعتمادًا على شحنة الأيونات بينما في طريقة عدد الأكسدة ، يكون التفاعل متوازنًا اعتمادًا على التغيير في الأكسدة عدد المؤكسدات والمختزلات.