Kluczowa różnica – metoda liczby utlenienia vs metoda połowy reakcji
Metoda liczby utlenienia i metoda reakcji połówkowej to dwie metody stosowane do zrównoważenia równania chemicznego reakcji redoks. Reakcja redoks to reakcja chemiczna składająca się z dwóch równoległych reakcji chemicznych; reakcja utleniania i reakcja redukcji. Są to tak zwane reakcje połówkowe reakcji redoks. Dlatego w mieszaninie reakcyjnej zachodzi reakcja redoks, w której substancja ulega utlenieniu, a inna substancja (lub ta sama substancja) ulega redukcji. Utleniania i redukcje zmieniają stopień utlenienia lub stopień utlenienia pierwiastka chemicznego. Ta zmiana stopnia utlenienia lub reakcje połówkowe zachodzące w reakcji redoks mogą być wykorzystane do zrównoważenia ogólnego równania chemicznego reakcji redoks. Kluczową różnicą między metodą stopnia utlenienia a metodą połówkowej reakcji jest to, że metoda stopnia utlenienia wykorzystuje zmianę liczby utlenienia związków chemicznych w mieszaninie reakcyjnej, podczas gdy metoda połówkowa wykorzystuje metodę równoważenia dwóch równoległych reakcji połówkowych, a następnie ich dodanie się nawzajem.
Co to jest metoda liczby utleniania?
Metoda liczby utlenienia to metoda bilansowania równania chemicznego reakcji redoks przy użyciu liczby utlenienia związków chemicznych w mieszaninie reakcyjnej. Stopień utlenienia pierwiastka chemicznego to stopień utlenienia tego pierwiastka. Stopień utlenienia jest czasami nazywany stanem utlenienia i może być wartością dodatnią, ujemną lub może wynosić zero. Gdy zwiększa się stopień utlenienia atomu, nazywamy ten atom utlenianiem; w przeciwieństwie do tego, gdy stopień utlenienia spadł, ten atom jest redukowany.
Ex: Reakcja pomiędzy cynkiem (Zn) i kwasem chlorowodorowym (HCl) daje chlorek cynku (ZnCl) i wodór (H2). Ta reakcja jest reakcją redoks, w której cynk ulega utlenieniu, a atom wodoru ulega redukcji, gdzie stopień utlenienia chloru nie ulega zmianie. Atom Zn utlenił się do Zn2+, podczas gdy jon H+ zredukował się do H2
Zn + HCl→ZnCl2 + H2
Rysunek 01: Reakcja cynku z HCl
Metoda liczby utleniania może być wykorzystana do zrównoważenia powyższego równania. Najpierw należy wskazać stopnie utlenienia wszystkich atomów.
Zn=0
H w HCl=+1
Znin ZnCl2=+2
H w H2=0
Następnie należy określić zmiany, jakie zaszły w tych stopniach utlenienia. Zn utlenił się do Zn2+, podczas gdy H+ został zredukowany do H2 Po rozpoznaniu tych zmian, należy wskazać wzrost lub spadek stopnia utlenienia na atom. Nazwijmy ten czynnik jako „czynnik ON” (wzrost lub spadek na atom). Po określeniu współczynnika ON, atom utleniający należy pomnożyć przez współczynnik ON atomu redukującego i odwrotnie.
Współczynnik ON dla Zn=2
Współczynnik włączenia H=1
Po pomnożeniu {Zn x 1} + {HCl x 2} → {ZnCl2 x 1} + {H2 }
To daje zrównoważoną reakcję redoks: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Co to jest metoda połowicznej reakcji?
Metoda połówkowa to metoda równoważenia reakcji redoks przy użyciu dwóch równoległych połówkowych reakcji; połówkowa reakcja utleniania i połówkowa reakcja redukcji. W reakcjach redoks jeden reagent działa jako środek utleniający, który utlenia drugi reagent, jednocześnie redukując sam siebie.
Ex: W reakcji między cynkiem (Zn) i kwasem chlorowodorowym (HCl), cynk działa jako środek redukujący, podczas gdy wodór w HCl jest środkiem utleniającym. Następnie zbilansowane dwie połówkowe reakcje można zapisać jako:
Utlenianie: Zn → Zn+2+ 2e
Redukcja: 2HCl+ 2e→ H2 + 2Cl–
Następnie możemy po prostu dodać reakcje połówkowe, aby uzyskać zrównoważone reakcje redoks. Ale przed ich dodaniem należy sprawdzić, czy liczba elektronów po obu stronach jest równa (tylko wtedy elektrony po obu stronach można skasować, aby uzyskać równanie netto). Jeśli elektrony nie są równe, to całe równanie (jednej połówkowej reakcji) należy pomnożyć przez odpowiednią wartość, aż będzie równa liczbie elektronów w drugiej połówce reakcji.
Zrównoważona reakcja redoks: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Jaka jest różnica między metodą liczby utlenienia a metodą połowy reakcji?
Metoda liczby utleniania a metoda połowy reakcji |
|
| Metoda liczby utlenienia to metoda bilansowania równania chemicznego reakcji redoks przy użyciu liczby utlenienia związków chemicznych w mieszaninie reakcyjnej. | Metoda połówkowa to metoda równoważenia reakcji redoks przy użyciu dwóch równoległych połówkowych reakcji; połówkowa reakcja utleniania i połówkowa reakcja redukcji |
| Metoda | |
| Metoda stopnia utlenienia wykorzystuje zmiany stopnia utlenienia każdego atomu w substratach i produktach. | Metoda połówkowej reakcji wykorzystuje reakcje utleniania i redukcji reakcji redoks. |
Podsumowanie – Metoda liczby utlenienia kontra metoda połowy reakcji
Reakcja redoks jest powszechnym rodzajem reakcji, w której jeden reagent działa jako czynnik utleniający, podczas gdy inny reagent działa jako czynnik redukujący. Istnieją dwa główne sposoby na zrównoważenie reakcji redoks; metoda stopnia utlenienia i metoda połówkowej reakcji. Różnica między metodą stopnia utlenienia a metodą połówkowej reakcji polega na tym, że metoda stopnia utlenienia wykorzystuje zmianę stopnia utlenienia związków chemicznych w mieszaninie reakcyjnej, podczas gdy metoda połówkowej reakcji wykorzystuje metodę równoważenia dwóch równoległych połówkowych reakcji, a następnie ich dodawania z każdym inne.
