Différence entre la méthode d'électrons ioniques et la méthode du numéro d'oxydation

Le différence clé entre la méthode d'électron ionique et la méthode du numéro d'oxydation est que, Dans la méthode d'électrons ioniques, la réaction est équilibrée en fonction de la charge des ions alors que dans la méthode du nombre d'oxydation, la réaction est équilibrée en fonction du changement des nombres d'oxydation des oxydants et des réductants.

La méthode d'électrons ioniques et la méthode du numéro d'oxydation sont importantes pour équilibrer les équations chimiques. Une équation chimique équilibrée est donnée pour une réaction chimique particulière et nous aide à déterminer la quantité de réactif réagi pour donner une quantité particulière du produit, ou la quantité de réactifs requis pour obtenir une quantité souhaitée du produit.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la méthode d'électrons ion  
3. Quelle est la méthode du numéro d'oxydation
4. Comparaison côte à côte - Méthode d'électrons ion Vs Numéro d'oxydation Méthode dans la forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que la méthode d'électrons ion?

La méthode d'électrons ioniques est une technique analytique que nous pouvons utiliser pour déterminer la relation stoechiométrique entre les réactifs et les produits, en utilisant une demi-réaction ionique. Compte tenu de l'équation chimique d'une réaction chimique particulière, nous pouvons déterminer les deux demi-réactions de la réaction chimique et équilibrer le nombre d'électrons et d'ions dans chaque moitié réaction pour obtenir des équations complètement équilibrées.

Figure 01: Réactions chimiques

Considérons un exemple pour comprendre cette méthode.

La réaction entre l'ion du permanganate et l'ion ferreux est la suivante:

MNO₄^- + Fe²⁺   ⟶ MN²⁺ + Fe³⁺ + 4h₂O

Les deux demi-réactions sont la conversion de l'ion permanganate en ion manganèse (II) et ion ferreux en ion ferrique. Les formes ioniques de ces deux demi-réactions sont les suivantes:

MNO₄^- ⟶ MN²⁺

Fe²⁺   ⟶ Fe³⁺

Par la suite, nous devons équilibrer le nombre d'atomes d'oxygène dans chaque demi-réaction. Dans la demi-réaction où ferrous est converti en ion ferrique, il n'y a pas d'atomes d'oxygène. Par conséquent, nous devons équilibrer l'oxygène dans l'autre demi-réaction.

MNO₄^- ⟶ MN²⁺ + 4o^2-

Ces quatre atomes d'oxygène proviennent de la molécule d'eau (pas d'oxygène moléculaire car il n'y a pas de production de gaz dans cette réaction). Ensuite, la demi-réaction correcte est:

MNO₄^- ⟶ MN²⁺ + 4h₂O

Dans l'équation ci-dessus, il n'y a pas d'atomes d'hydrogène dans le côté gauche, mais il y a huit atomes d'hydrogène dans le côté droit, nous devons donc ajouter huit atomes d'hydrogène (sous forme d'ions hydrogène) sur le côté gauche.

MNO₄^- + 8h⁺   ⟶ MN²⁺ + 4h₂O

Dans l'équation ci-dessus, la charge ionique du côté gauche n'est pas égale au côté droit. Par conséquent, nous pouvons ajouter des électrons à l'un des deux côtés pour équilibrer la charge ionique. La charge dans le côté gauche est +7 et à droite, elle est +2. Ici, nous devons ajouter cinq électrons au côté gauche. Ensuite, la demi-réaction est,

MNO₄^- + 8h⁺  +  5e^-  ⟶ MN²⁺ + 4h₂O

Lors de l'équilibrage de la demi-réaction de la conversion ferreux en ion ferrique, la charge ionique convertit de +2 en +3; Ici, nous devons ajouter un électron au côté droit comme suit afin d'équilibrer la charge ionique.

Fe²⁺   ⟶ Fe³⁺ + e^-

Par la suite, nous pouvons ajouter deux équations ensemble en équilibrant le nombre d'électrons. Nous devons multiplier la demi-réaction avec la conversion de ferrous en ferrique par 5 pour obtenir cinq électrons, puis en ajoutant cette équation de demi-réaction modifiée à la demi-réaction avec la conversion du permanganate en ion manganèse (II), les cinq Les électrons de chaque côté annulent. La réaction suivante est le résultat de cet ajout.

MNO₄^- + 8h⁺  +  5fe²⁺ +  5e^-  ⟶ MN²⁺ + 4h₂O + 5FE³⁺ +  5e^-

MNO₄^- + 8h⁺  + 5fe²⁺  ⟶ MN²⁺ + 4h₂O + 5FE³⁺

Quelle est la méthode du numéro d'oxydation?

La méthode du numéro d'oxydation est une technique analytique que nous pouvons utiliser pour déterminer la relation stoechiométrique entre les réactifs et les produits, en utilisant le changement d'oxydation des éléments chimiques lorsque la réaction passe des réactifs aux produits. Dans une réaction redox, il y a deux demi-réactions: réaction d'oxydation et réaction de réduction. Pour le même exemple que ci-dessus, la réaction entre le permanganate et les ions ferreux, la réaction d'oxydation est la conversion de ferreux en ion ferrique tandis que la réaction de réduction est la conversion de l'ion permanganate en ion manganèse (II).

Oxydation: Fe²⁺   ⟶ Fe³⁺

Réduction: MNO₄^- ⟶ MN²⁺

Lors de l'équilibrage de ce type de réaction, nous devons d'abord déterminer le changement dans les états d'oxydation des éléments chimiques. Dans la réaction d'oxydation, +2 d'ions ferreux se convertit en ion ferrique +3. Dans la réaction de réduction, +7 de manganèse se convertit en +2. Par conséquent, nous pouvons équilibrer les états d'oxydation de ceux-ci en multipliant la demi-réaction avec le degré d'incrément / décrément de l'état d'oxydation dans l'autre demi-réaction. Dans l'exemple ci-dessus, le changement de l'état d'oxydation pour la réaction d'oxydation est 1 et le changement de l'état d'oxydation pour la réaction de réduction est 5. Ensuite, nous devons multiplier la réaction d'oxydation avec 5 et la réaction de réduction avec 1.

5fe²⁺   ⟶ 5fe³⁺

MNO₄^- ⟶ MN²⁺

Par la suite, nous pouvons ajouter ces deux demi-réactions pour obtenir la réaction complète, puis équilibrer les autres éléments (atomes d'oxygène) en utilisant des molécules d'eau et des ions hydrogène pour équilibrer la charge ionique des deux côtés.

MNO₄^- + 8h⁺  + 5fe²⁺  ⟶ MN²⁺ + 4h₂O + 5FE³⁺

Quelle est la différence entre la méthode d'électrons ioniques et la méthode du numéro d'oxydation?

La méthode d'électrons ioniques et la méthode du numéro d'oxydation sont importantes pour équilibrer les équations chimiques. La principale différence entre la méthode d'électrons ioniques et la méthode du nombre d'oxydation est que dans la méthode d'électrons ioniques, la réaction est équilibrée en fonction de la charge des ions alors que dans la méthode du nombre d'oxydation, la réaction est équilibrée en fonction du changement du nombre d'oxydation des oxydants et des réductants.

L'infographie ci-dessous résume la différence entre la méthode d'électrons ioniques et la méthode du numéro d'oxydation.

Résumé - Méthode d'électrons ions vs méthode du numéro d'oxydation

La principale différence entre la méthode d'électrons ioniques et la méthode du nombre d'oxydation est que dans la méthode d'électrons ioniques, la réaction est équilibrée en fonction de la charge des ions alors que dans la méthode du nombre d'oxydation, la réaction est équilibrée en fonction du changement du nombre d'oxydation des oxydants et des réductants.

Référence:

1. «Équilibrer les équations ." org, 17 avril. 2017, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Réactions chimiques» de Daniele Pugliesi - Propre travaux (CC By-SA 3.0) via Commons Wikimedia