Kľúčový rozdiel – metóda oxidačného čísla a metóda polovičnej reakcie
Metóda oxidačného čísla a metóda polovičnej reakcie sú dve metódy používané na vyváženie chemickej rovnice redoxnej reakcie. Redoxná reakcia je chemická reakcia, ktorá sa skladá z dvoch paralelných chemických reakcií; oxidačná reakcia a redukčná reakcia. Tieto sú známe ako polovičné reakcie redoxnej reakcie. Preto redoxná reakcia prebieha v reakčnej zmesi, kde látka podlieha oxidácii a iná látka (alebo tá istá látka) je podrobená redukcii. Oxidácie a redukcie menia oxidačné číslo alebo oxidačný stav chemického prvku. Buď táto zmena v oxidačnom čísle alebo polovičné reakcie, ktoré sa vyskytujú pri redoxnej reakcii, sa môžu použiť na vyváženie celkovej chemickej rovnice redoxnej reakcie. Kľúčový rozdiel medzi metódou oxidačného čísla a metódou polovičnej reakcie je v tom, že metóda oxidačného čísla využíva zmenu oxidačného čísla chemických druhov v reakčnej zmesi, zatiaľ čo metóda polovičnej reakcie využíva metódu vyváženia dvoch paralelných polovičných reakcií, po ktorých nasleduje ich pridanie s navzájom.
Čo je metóda oxidačného čísla?
Metóda oxidačného čísla je metóda vyrovnávania chemickej rovnice redoxnej reakcie pomocou oxidačných čísel chemických látok v reakčnej zmesi. Oxidačné číslo chemického prvku je stupeň oxidácie tohto prvku. Oxidačné číslo sa niekedy nazýva oxidačný stav a môže to byť buď kladná hodnota, záporná hodnota alebo môže byť nula. Keď je oxidačné číslo atómu zvýšené, nazývame tento atóm oxidovaným; naopak, keď sa oxidačné číslo zníži, tento atóm sa zníži.
Pr.: Reakcia medzi zinkom (Zn) a kyselinou chlorovodíkovou (HCl) poskytuje chlorid zinočnatý (ZnCl2) a plynný vodík (H2). Táto reakcia je redoxná reakcia, pri ktorej zinok podlieha oxidácii a atóm vodíka sa podrobuje redukcii, pričom sa oxidačné číslo chlóru nemení. Atóm zinku sa zoxidoval na Zn2+, zatiaľ čo ión H+ sa zredukoval na H2
Zn + HCl→ZnCl2 + H2
Obrázok 01: Reakcia zinku s HCl
Na vyrovnanie vyššie uvedenej rovnice možno použiť metódu oxidačného čísla. Najprv by mali byť uvedené oxidačné čísla všetkých atómov.
Zn=0
H v HCl=+1
Znin ZnCl2=+2
H v H2=0
Potom by ste mali určiť zmeny, ku ktorým došlo v týchto oxidačných číslach. Zn sa po rozpoznaní týchto zmien zoxidoval na Zn2+, zatiaľ čo H+ sa zredukoval na H2 malo by sa uviesť zvýšenie alebo zníženie oxidačného čísla na atóm. Nazvime tento faktor ako „faktor ON“(zvýšenie alebo zníženie na atóm). Po určení ON faktora by sa oxidačný atóm mal vynásobiť ON faktorom redukčného atómu a naopak.
ZAPNUTÝ faktor Zn=2
ON faktor H=1
Po vynásobení {Zn x 1} + {HCl x 2} → {ZnCl2 x 1} + {H2
To dáva vyváženú redoxnú reakciu: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Čo je metóda polovičnej reakcie?
Metóda polovičnej reakcie je metóda vyrovnávania redoxnej reakcie pomocou dvoch paralelných polovičných reakcií; oxidačná polovičná reakcia a redukčná polovičná reakcia. Pri redoxných reakciách pôsobí jeden reaktant ako oxidačné činidlo, ktoré oxiduje druhý reaktant, pričom sa redukuje.
Pr: Pri reakcii medzi zinkom (Zn) a kyselinou chlorovodíkovou (HCl) pôsobí zinok ako redukčné činidlo, zatiaľ čo vodík v HCl je oxidačné činidlo. Potom môžu byť vyvážené dve polovičné reakcie napísané ako:
Oxidácia: Zn → Zn+2+ 2e
Zľava: 2HCl+ 2e→ H2 + 2Cl–
Potom môžeme jednoducho pridať polovičné reakcie, aby sme získali vyvážené redoxné reakcie. Pred ich pridaním by ste však mali skontrolovať, či je počet elektrónov na oboch stranách rovnaký (až potom je možné elektróny na oboch stranách zrušiť, aby sa získala čistá rovnica). Ak elektróny nie sú rovnaké, potom celú rovnicu (jednej polovičnej reakcie) vynásobte vhodnou hodnotou, kým sa nebude rovnať počtu elektrónov v druhej polovičnej reakcii.
Vyvážená redoxná reakcia: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
Aký je rozdiel medzi metódou oxidačného čísla a metódou polovičnej reakcie?
Metóda oxidačného čísla vs. metóda polovičnej reakcie |
|
| Metóda oxidačného čísla je metóda vyrovnávania chemickej rovnice redoxnej reakcie pomocou oxidačných čísel chemických druhov v reakčnej zmesi. | Metóda polovičnej reakcie je metóda vyrovnávania redoxnej reakcie pomocou dvoch paralelných polovičných reakcií; oxidačná polovičná reakcia a redukcia polovičná reakcia |
| Metóda | |
| Metóda oxidačného čísla využíva zmeny oxidačného čísla každého atómu v reaktantoch a produktoch. | Metóda polovičnej reakcie využíva oxidačné a redukčné reakcie redoxnej reakcie. |
Zhrnutie – Metóda oxidačného čísla vs. metóda polovičnej reakcie
Redoxná reakcia je bežný typ reakcie, v ktorej jeden reaktant pôsobí ako oxidačné činidlo, zatiaľ čo iný reaktant pôsobí ako redukčné činidlo. Existujú dva hlavné spôsoby vyváženia redoxnej reakcie; metóda oxidačného čísla a metóda polovičnej reakcie. Rozdiel medzi metódou oxidačného čísla a metódou polovičnej reakcie je v tom, že metóda oxidačného čísla využíva zmenu oxidačného čísla chemických druhov v reakčnej zmesi, zatiaľ čo metóda polovičnej reakcie využíva metódu vyváženia dvoch paralelných polovičných reakcií, po ktorých nasleduje ich pridanie do každej iné.
