Tofauti kuu kati ya mbinu ya elektroni ya ioni na njia ya nambari ya oksidi ni kwamba, katika mbinu ya elektroni ya ioni, mmenyuko husawazishwa kulingana na chaji ya ayoni ilhali, katika njia ya nambari ya oksidi, majibu husawazishwa kulingana na mabadiliko katika nambari za oksidi za vioksidishaji na vipunguzaji.
Mbinu ya elektroni ya ioni na njia ya nambari ya oksidi ni muhimu katika kusawazisha milinganyo ya kemikali. Mlinganyo wa kemikali uliosawazishwa hutolewa kwa mmenyuko fulani wa kemikali na hutusaidia kubainisha ni kiasi gani cha kiitikio kilitoa kiasi fulani cha bidhaa, au kiasi cha viitikio vinavyohitajika ili kupata kiasi kinachohitajika cha bidhaa.
Njia ya Ion Electron ni nini?
Mbinu ya elektroni ya Ion ni mbinu ya uchanganuzi tunayoweza kutumia ili kubainisha uhusiano wa stoichiometric kati ya vitendanishi na bidhaa, kwa kutumia miitikio ya nusu ya ioni. Kwa kuzingatia mlinganyo wa kemikali wa mmenyuko fulani wa kemikali, tunaweza kubainisha miitikio miwili ya nusu ya mmenyuko wa kemikali na kusawazisha idadi ya elektroni na ayoni katika kila mmenyuko wa nusu ili kupata milinganyo iliyosawazishwa kabisa.
Kielelezo 01: Athari za Kemikali
Hebu tuzingatie mfano ili kuelewa mbinu hii.
Mwitikio kati ya ioni ya pamanganeti na ioni ya feri ni kama ifuatavyo:
MnO4– + Fe2+ ⟶ Mn2 + + Fe3+ + 4H2O
Miitikio miwili ya nusu ni ubadilishaji wa ioni ya pamanganeti kuwa ioni ya manganese(II) na ioni ya feri kuwa ioni ya feri. Aina za ioni za miitikio hii miwili ni kama ifuatavyo:
MnO4– ⟶ Mn2+
Fe2+ ⟶ Fe3+
Baadaye, tunapaswa kusawazisha idadi ya atomi za oksijeni katika kila hatua ya nusu. Katika mmenyuko wa nusu ambapo feri hubadilishwa kuwa ioni ya feri, hakuna atomi za oksijeni. Kwa hivyo, tunapaswa kusawazisha oksijeni katika hatua nyingine ya nusu.
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4O2 -
Atomu hizi nne za oksijeni hutoka kwa molekuli ya maji (si oksijeni ya molekuli kwa sababu hakuna uzalishaji wa gesi katika mmenyuko huu). Kisha majibu sahihi nusu ni:
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4H2 O
Katika mlingano ulio hapo juu, hakuna atomi za hidrojeni katika upande wa kushoto, lakini kuna atomi nane za hidrojeni katika upande wa kulia, kwa hivyo inatubidi kuongeza atomi nane za hidrojeni (katika umbo la ioni za hidrojeni) upande wa kushoto. upande.
MnO4– + 8H+ ⟶ Mn2+ + 4H2O
Katika mlingano ulio hapo juu, malipo ya ioni ya upande wa kushoto si sawa na upande wa kulia. Kwa hiyo, tunaweza kuongeza elektroni kwenye moja ya pande mbili ili kusawazisha malipo ya ionic. Malipo katika upande wa kushoto ni +7 na upande wa kulia ni +2. Hapa, tunapaswa kuongeza elektroni tano kwa upande wa kushoto. Kisha majibu nusu ni, MnO4– + 8H+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O
Unaposawazisha mmenyuko wa nusu wa ubadilishaji wa feri kuwa ioni ya feri, chaji ya ioni hubadilika kutoka +2 hadi +3; hapa tunahitaji kuongeza elektroni moja upande wa kulia kama ifuatavyo ili kusawazisha chaji ya ioni.
Fe2+ ⟶ Fe3+ + e–
Baadaye, tunaweza kuongeza milinganyo miwili pamoja kwa kusawazisha idadi ya elektroni. Tunapaswa kuzidisha mmenyuko wa nusu kwa ubadilishaji wa feri kuwa feri kwa 5 ili kupata elektroni tano na kisha kwa kuongeza mlingano huu wa mmenyuko wa nusu uliorekebishwa kwenye mmenyuko wa nusu na ubadilishaji wa pamanganeti kuwa ioni ya manganese(II), tano. elektroni katika kila upande hughairi nje. Mwitikio ufuatao ni matokeo ya nyongeza hii.
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe 3+ + 5e–
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
Njia ya Nambari ya Oxidation ni nini?
Njia ya nambari ya oksidi ni mbinu ya uchanganuzi tunayoweza kutumia ili kubainisha uhusiano wa stoichiometric kati ya vitendanishi na bidhaa, kwa kutumia badiliko la uoksidishaji wa elementi za kemikali wakati mmenyuko huo unatoka kwa viitikio hadi kwa bidhaa. Katika mmenyuko wa redox, kuna athari mbili za nusu: mmenyuko wa oxidation na mmenyuko wa kupunguza. Kwa mfano sawa na hapo juu, mmenyuko kati ya panganeti na ioni za feri, mmenyuko wa oksidi ni ubadilishaji wa feri kuwa ioni ya feri wakati mmenyuko wa kupunguza ni ubadilishaji wa ioni ya pamanganeti kuwa ioni ya manganese(II).
Oxidation: Fe2+ ⟶ Fe3+
Kupunguza: MnO4– ⟶ Mn2+
Wakati wa kusawazisha aina hii ya athari, kwanza tunahitaji kubainisha mabadiliko katika hali ya oksidi ya vipengele vya kemikali. Katika mmenyuko wa oksidi, +2 ya ioni ya feri hubadilika kuwa +3 ioni ya feri. Katika mmenyuko wa kupunguza, +7 ya manganese inabadilika kuwa +2. Kwa hivyo, tunaweza kusawazisha hali za oksidi za hizi kwa kuzidisha majibu ya nusu na kiwango cha ongezeko/punguzo la hali ya oksidi katika mmenyuko mwingine wa nusu. Katika mfano ulio hapo juu, mabadiliko ya hali ya uoksidishaji kwa mmenyuko wa oksidi ni 1 na mabadiliko katika hali ya oxidation kwa mmenyuko wa kupunguza ni 5. Kisha, inatubidi kuzidisha mmenyuko wa oxidation na 5 na mmenyuko wa kupunguza na 1.
5Fedha2+ ⟶ 5Fe3+
MnO4– ⟶ Mn2+
Baadaye, tunaweza kuongeza miitikio hii miwili ili kupata majibu kamili na kisha tunaweza kusawazisha vipengele vingine (atomi za oksijeni) kwa kutumia molekuli za maji na ioni za hidrojeni kusawazisha chaji ya ioni katika pande zote mbili.
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
Kuna tofauti gani kati ya Mbinu ya Ioni ya Elektroni na Mbinu ya Nambari ya Oksidi?
Mbinu ya elektroni ya ion na njia ya nambari ya oksidi ni muhimu katika kusawazisha milinganyo ya kemikali. Tofauti kuu kati ya njia ya elektroni ya ioni na njia ya nambari ya oksidi ni kwamba katika njia ya elektroni ya ioni, mmenyuko husawazishwa kulingana na chaji ya ioni ambapo, katika njia ya nambari ya oxidation, mmenyuko husawazishwa kulingana na mabadiliko ya nambari za oksidi za vioksidishaji na vipunguzaji..
Hapo chini ya infografia ni muhtasari wa tofauti kati ya mbinu ya elektroni ya ioni na njia ya nambari ya oksidi.
Muhtasari – Mbinu ya Elektroni ya Ion dhidi ya Mbinu ya Nambari ya Oksidi
Tofauti kuu kati ya mbinu ya elektroni ya ioni na njia ya nambari ya oksidi ni kwamba katika mbinu ya elektroni ya ioni, mmenyuko husawazishwa kulingana na chaji ya ioni ambapo, katika njia ya nambari ya oksidi, mmenyuko husawazishwa kulingana na mabadiliko ya oksidi. idadi ya vioksidishaji na vipunguzaji.
