Nøgleforskel – Oxidationsnummermetode vs halvreaktionsmetode
Oxidationstalsmetode og halvreaktionsmetode er to metoder, der bruges til at afbalancere en kemisk ligning for en redoxreaktion. En redoxreaktion er en kemisk reaktion, der er sammensat af to parallelle kemiske reaktioner; oxidationsreaktion og reduktionsreaktion. Disse er kendt som halvreaktioner af en redoxreaktion. Derfor foregår der en redoxreaktion i en reaktionsblanding, hvor et stof undergår oxidation, og et andet stof (eller samme stof) gennemgår reduktion. Oxidationer og reduktioner ændrer oxidationstallet eller oxidationstilstanden af et kemisk grundstof. Enten denne ændring i oxidationstal eller halvreaktionerne forekommer i redoxreaktion kan bruges til at balancere den overordnede kemiske ligning for redoxreaktionen. Den vigtigste forskel mellem oxidationstalmetoden og halvreaktionsmetoden er, at oxidationstalmetoden bruger ændringen i oxidationsantallet af kemiske arter i reaktionsblandingen, mens halvreaktionsmetoden bruger metoden til at afbalancere de to parallelle halvreaktioner efterfulgt af deres tilføjelse med hinanden.
Hvad er oxidationsnummermetoden?
Oxidationstalmetoden er en metode til at afbalancere en kemisk ligning for en redoxreaktion ved hjælp af oxidationstallene for kemiske arter i reaktionsblandingen. Oxidationstallet for et kemisk grundstof er graden af oxidation af dette grundstof. Oxidationstallet kaldes nogle gange oxidationstilstand, og det kan enten være en positiv værdi, en negativ værdi eller det kan være nul. Når oxidationstallet for et atom øges, kalder vi at atomet er oxideret; i modsætning hertil, når oxidationstallet er faldet, reduceres det atom.
Eks: Reaktionen mellem zink (Zn) og s altsyre (HCl) giver zinkchlorid (ZnCl2) og hydrogengas (H2). Denne reaktion er en redoxreaktion, hvor zink undergår oxidation, og hydrogenatomet undergår reduktion, hvor oxidationstallet for klor ikke ændres. Zn-atomet er oxideret til Zn2+, hvorimod H+ ion er reduceret til H2
Zn + HCl→ZnCl2 + H2
Figur 01: Zinkreaktion med HCl
Oxidationsnummermetoden kan bruges til at balancere ovenstående ligning. Først skal oxidationsnumrene for alle atomerne angives.
Zn=0
H i HCl=+1
Znin ZnCl2=+2
H i H2=0
Derefter bør bestemme ændringerne, der har fundet sted i disse oxidationstal. Zn er oxideret til Zn2+, mens H+ er blevet reduceret til H2 efter at have genkendt disse ændringer, skal stigning eller fald af oxidationstal pr. atom angives. Lad os kalde denne faktor som "ON-faktor" (stigningen eller faldet pr. atom). Efter at have bestemt ON-faktoren, skal oxiderende atom multipliceres med ON-faktoren for reducerende atom og omvendt.
ON-faktor af Zn=2
ON faktor af H=1
Når multipliceret, {Zn x 1} + {HCl x 2} → {ZnCl2 x 1} + {H2 }
Dette giver den afbalancerede redoxreaktion: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Hvad er halvreaktionsmetode?
Halvreaktionsmetode er en metode til at afbalancere en redoxreaktion ved hjælp af de to parallelle halvreaktioner; oxidationshalvreaktion og reduktionshalvreaktion. I redoxreaktioner fungerer den ene reaktant som det oxidationsmiddel, der oxiderer den anden reaktant, mens den reducerer sig selv.
Ex: Til reaktionen mellem zink (Zn) og s altsyre (HCl) fungerer zink som reduktionsmiddel, mens hydrogen i HCl er oxidationsmidlet. Så kan de afbalancerede to halvreaktioner skrives som:
Oxidation: Zn → Zn+2+ 2e
Reduktion: 2HCl+ 2e→ H2 + 2Cl–
Så kan vi blot tilføje halvreaktionerne for at få de afbalancerede redoxreaktioner. Men før du tilføjer dem, bør du kontrollere, om antallet af elektroner på begge sider er ens (kun da kan elektronerne på begge sider annulleres for at få nettoligningen). Hvis elektronerne ikke er ens, så skal hele ligningen (af den ene halvreaktion) ganges med en passende værdi, indtil den er lig med antallet af elektroner i den anden halvreaktion.
Den afbalancerede redoxreaktion: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Hvad er forskellen mellem oxidationstalmetoden og halvreaktionsmetoden?
Oxidationsnummermetode vs halvreaktionsmetode |
|
| Oxidationstalmetoden er en metode til afbalancering af en kemisk ligning for en redoxreaktion ved hjælp af oxidationstallene for kemiske stoffer i reaktionsblandingen. | Halvreaktionsmetode er en metode til at afbalancere en redoxreaktion ved hjælp af de to parallelle halvreaktioner; oxidationshalvreaktion og reduktionshalvreaktion |
| Metode | |
| Oxidationstalmetoden bruger ændringerne i oxidationstal for hvert atom i reaktanter og produkter. | Halvereaktionsmetoden bruger oxidations- og reduktionsreaktioner af redoxreaktionen. |
Opsummering – Oxidationstalmetode vs halvreaktionsmetode
En redoxreaktion er en almindelig type reaktion, hvor en reaktant fungerer som et oxidationsmiddel, mens en anden reaktant virker som et reduktionsmiddel. Der er to vigtige måder at afbalancere en redoxreaktion på; oxidationstalsmetode og halvreaktionsmetode. Forskellen mellem oxidationstalmetoden og halvreaktionsmetoden er, at oxidationstalmetoden bruger ændringen i oxidationsantallet af kemiske arter i reaktionsblandingen, mens halvreaktionsmetoden bruger metoden til at afbalancere de to parallelle halvreaktioner efterfulgt af deres tilføjelse med hver andet.
