Ključna razlika – metoda oksidacijskih števil proti metodi polovične reakcije
Metoda oksidacijskih števil in metoda polovične reakcije sta dve metodi, ki se uporabljata za uravnoteženje kemijske enačbe redoks reakcije. Redoks reakcija je kemijska reakcija, ki je sestavljena iz dveh vzporednih kemijskih reakcij; reakcija oksidacije in reakcija redukcije. Te so znane kot polovične reakcije redoks reakcije. Zato v reakcijski zmesi poteka redoks reakcija, kjer je snov podvržena oksidaciji, druga snov (ali ista snov) pa redukcija. Oksidacije in redukcije spremenijo oksidacijsko število ali oksidacijsko stanje kemičnega elementa. Za uravnoteženje celotne kemijske enačbe redoks reakcije je mogoče uporabiti to spremembo oksidacijskega števila ali polovične reakcije, ki se pojavijo pri redoks reakciji. Ključna razlika med metodo oksidacijskega števila in metodo polovične reakcije je, da metoda oksidacijskega števila uporablja spremembo oksidacijskega števila kemičnih vrst v reakcijski zmesi, medtem ko metoda polovične reakcije uporablja metodo uravnoteženja dveh vzporednih polovičnih reakcij, ki ji sledi njuno dodajanje z drug drugega.
Kaj je metoda oksidacijskih števil?
Metoda oksidacijskih števil je metoda za uravnoteženje kemijske enačbe redoks reakcije z uporabo oksidacijskih števil kemičnih vrst v reakcijski mešanici. Oksidacijsko število kemičnega elementa je stopnja oksidacije tega elementa. Oksidacijsko število včasih imenujemo oksidacijsko stanje in je lahko pozitivna vrednost, negativna vrednost ali pa nič. Ko se oksidacijsko število atoma poveča, pravimo, da je atom oksidiral; nasprotno, ko se oksidacijsko število zmanjša, se ta atom zmanjša.
Ex: Reakcija med cinkom (Zn) in klorovodikovo kislino (HCl) daje cinkov klorid (ZnCl2) in vodikov plin (H2). Ta reakcija je redoks reakcija, pri kateri se cink oksidira, atom vodika pa reducira, pri čemer se oksidacijsko število klora ne spremeni. Atom Zn je oksidiral v Zn2+, medtem ko se je ion H+ reduciral v H2
Zn + HCl→ZnCl2 + H2
Slika 01: Reakcija cinka s HCl
Metodo oksidacijskih števil lahko uporabite za uravnoteženje zgornje enačbe. Najprej je treba navesti oksidacijska števila vseh atomov.
Zn=0
H v HCl=+1
Znin ZnCl2=+2
H v H2=0
Nato je treba določiti spremembe, ki so se zgodile v teh oksidacijskih številih. Zn je oksidiral v Zn2+, medtem ko je bil H+ reduciran v H2 po prepoznavanju teh sprememb, mora biti navedeno povečanje ali zmanjšanje oksidacijskega števila na atom. Temu faktorju rečemo "faktor ON" (povečanje ali zmanjšanje na atom). Po določitvi faktorja ON je treba oksidacijski atom pomnožiti s faktorjem ON redukcijskega atoma in obratno.
Faktor ON Zn=2
ON faktor H=1
Ko se pomnoži, {Zn x 1} + {HCl x 2} → {ZnCl2 x 1} + {H2 }
To daje uravnoteženo redoks reakcijo: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Kaj je metoda polovične reakcije?
Metoda polovične reakcije je metoda uravnoteženja redoks reakcije z uporabo dveh vzporednih polovičnih reakcij; oksidacijska polovična reakcija in redukcijska polovična reakcija. Pri redoks reakcijah en reaktant deluje kot oksidant, ki oksidira drugega reaktanta, sam pa se reducira.
Ex: Pri reakciji med cinkom (Zn) in klorovodikovo kislino (HCl) deluje cink kot redukcijsko sredstvo, medtem ko je vodik v HCl oksidacijsko sredstvo. Potem lahko dve uravnoteženi polreakcije zapišemo kot:
Oksidacija: Zn → Zn+2+ 2e
Redukcija: 2HCl+ 2e→ H2 + 2Cl–
Potem lahko preprosto dodamo polovične reakcije, da dobimo uravnotežene redoks reakcije. Toda preden jih dodate, preverite, ali je število elektronov na obeh straneh enako (šele takrat lahko elektrone na obeh straneh izničite, da dobite neto enačbo). Če elektroni niso enaki, je treba celotno enačbo (ene polovične reakcije) pomnožiti z ustrezno vrednostjo, dokler ni enako številu elektronov v drugi polovici reakcije.
Uravnotežena redoks reakcija: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Kakšna je razlika med metodo oksidacijskih števil in metodo polovične reakcije?
Metoda oksidacijskih števil proti metodi polovične reakcije |
|
| Metoda oksidacijskih števil je metoda za uravnoteženje kemijske enačbe redoks reakcije z uporabo oksidacijskih števil kemičnih vrst v reakcijski mešanici. | Metoda polovične reakcije je metoda uravnoteženja redoks reakcije z uporabo dveh vzporednih polovičnih reakcij; polovična reakcija oksidacije in polovična reakcija redukcije |
| Metoda | |
| Metoda oksidacijskega števila uporablja spremembe oksidacijskega števila vsakega atoma v reaktantih in produktih. | Metoda polovične reakcije uporablja reakcije oksidacije in redukcije redoks reakcije. |
Povzetek – metoda oksidacijskih števil proti metodi polovične reakcije
Redoks reakcija je običajna vrsta reakcije, pri kateri en reaktant deluje kot oksidant, medtem ko drugi reaktant deluje kot reducent. Obstajata dva glavna načina za uravnoteženje redoks reakcije; metoda oksidacijskih števil in metoda polovične reakcije. Razlika med metodo oksidacijskega števila in metodo polovične reakcije je v tem, da metoda oksidacijskega števila uporablja spremembo oksidacijskega števila kemičnih vrst v reakcijski mešanici, medtem ko metoda polovične reakcije uporablja metodo uravnoteženja dveh vzporednih polovičnih reakcij, ki ji sledi njuno dodajanje z vsako drugo.
