La principale différence entre la méthode des électrons ioniques et la méthode du nombre d'oxydation est que, dans la méthode des électrons ioniques, la réaction est équilibrée en fonction de la charge des ions, tandis que dans la méthode du nombre d'oxydation, la réaction est équilibrée en fonction du changement de indices d'oxydation des oxydants et des réducteurs.
La méthode ion-électron et la méthode du nombre d'oxydation sont importantes pour équilibrer les équations chimiques. Une équation chimique équilibrée est donnée pour une réaction chimique particulière et elle nous aide à déterminer la quantité de réactif qui a réagi pour donner une quantité particulière du produit, ou la quantité de réactifs nécessaires pour obtenir une quantité souhaitée du produit.
Qu'est-ce que la méthode ion-électron ?
La méthode des électrons ioniques est une technique analytique que nous pouvons utiliser pour déterminer la relation stoechiométrique entre les réactifs et les produits, en utilisant des demi-réactions ioniques. Étant donné 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 demi-réaction pour obtenir des équations complètement équilibrées.
Figure 01: Réactions chimiques
Prenons un exemple pour comprendre cette méthode.
La réaction entre l'ion 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 de l'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 le ferreux 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+ + 4O2 -
Ces quatre atomes d'oxygène proviennent de la molécule d'eau (et non de l'oxygène moléculaire car il n'y a pas de production de gaz dans cette réaction). Alors la demi-réaction correcte est:
MnO4– ⟶ Mn2+ + 4H2 O
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) à gauche côté.
MnO4– + 8H+ ⟶ Mn2+ + 4H2O
Dans l'équation ci-dessus, la charge ionique du côté gauche n'est pas égale à celle du côté droit. Par conséquent, nous pouvons ajouter des électrons à l'un des deux côtés pour équilibrer la charge ionique. La charge du côté gauche est de +7 et celle du côté droit de +2. Ici, nous devons ajouter cinq électrons au côté gauche. Alors la demi-réaction est, MnO4– + 8H+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O
Lors de l'équilibrage de la demi-réaction de la conversion ferreuse en ion ferrique, la charge ionique passe de +2 à +3; ici, nous devons ajouter un électron sur le côté droit comme suit afin d'équilibrer la charge ionique.
Fe2+ ⟶ Fe3+ + e–
Par la suite, on peut additionner deux équations en équilibrant le nombre d'électrons. Il faut multiplier la demi-réaction avec la conversion du ferreux 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 s'annulent. La réaction suivante est le résultat de cet ajout.
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ + 5e– ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe 3+ + 5e–
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
Qu'est-ce que la méthode du nombre d'oxydation ?
La méthode du nombre 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: la réaction d'oxydation et la 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 du 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 d'état d'oxydation des éléments chimiques. Dans la réaction d'oxydation, +2 d'ion ferreux se transforme en +3 ion ferrique. Dans la réaction de réduction, +7 de manganèse se transforme en +2. Par conséquent, nous pouvons équilibrer les états d'oxydation de ceux-ci en multipliant la demi-réaction par le degré d'incrément/décrément de l'état d'oxydation dans l'autre demi-réaction. Dans l'exemple ci-dessus, le changement d'état d'oxydation pour la réaction d'oxydation est de 1 et le changement d'état d'oxydation pour la réaction de réduction est de 5. Ensuite, nous devons multiplier la réaction d'oxydation par 5 et la réaction de réduction par 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 d'hydrogène pour équilibrer la charge ionique des deux côtés.
MnO4– + 8H+ + 5Fe2+ ⟶ Mn2+ + 4H2O + 5Fe3+
Quelle est la différence entre la méthode ion-électron et la méthode du nombre d'oxydation ?
La méthode des électrons ioniques et la méthode du nombre d'oxydation sont importantes pour équilibrer les équations chimiques. le différence clé entre la méthode des électrons ioniques et la méthode du nombre d'oxydation est que dans la méthode des 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 réducteurs..
L'infographie ci-dessous résume la différence entre la méthode ion-électron et la méthode du nombre d'oxydation.
Résumé - Méthode Ion Electron vs Oxydation Number Method
La principale différence entre la méthode ion-électron et la méthode du nombre d'oxydation est que dans la méthode ion-électron, la réaction est équilibrée en fonction de la charge des ions, tandis que dans la méthode du nombre d'oxydation, la réaction est équilibrée en fonction du changement d'oxydation. nombre d'oxydants et de réducteurs.
