Решение: Электронный баланс реакции фосфина
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{PH_3 + O_2 \rightarrow P_2O_5 + H_2O}$. Запишите формулы вещества или частицы — окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ является окислителем, а какое — восстановителем.
Решение по шагам
5 шаговОпределяем степени окисления элементов, которые изменяются. В $\mathrm{PH_3}$ фосфор имеет степень окисления $-3$, а в $\mathrm{P_2O_5}$ — $+5$. Кислород изменяет степень окисления с $0$ в $\mathrm{O_2}$ до $-2$ в продуктах.
$$\mathrm{P^{-3} \rightarrow P^{+5} + 8e^-}$$Фосфор окисляется и отдаёт 8 электронов. Кислород восстанавливается и принимает 2 электрона на атом.
$$\mathrm{O_2^0 + 4e^- \rightarrow 2O^{-2}}$$Уравниваем число отданных и принятых электронов: четыре атома фосфора отдают 32 электрона, а шестнадцать атомов кислорода принимают 32 электрона.
$$\mathrm{4P - 32e^- \rightarrow 4P^{+5};\quad 16O + 32e^- \rightarrow 16O^{-2}}$$Расставляем коэффициенты перед веществами и проверяем число атомов каждого элемента.
$$\mathrm{4PH_3 + 8O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 6H_2O}$$Фосфин отдаёт электроны, поэтому является восстановителем. Кислород принимает электроны, поэтому является окислителем.
$\mathrm{4PH_3 + 8O_2 \rightarrow 2P_2O_5 + 6H_2O}$; окислитель — $\mathrm{O_2}$, восстановитель — $\mathrm{PH_3}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно определяют степень окисления фосфора в $\mathrm{PH_3}$.
Не учитывают, что молекула кислорода $\mathrm{O_2}$ содержит два атома кислорода.
Путают окислитель и восстановитель: окислитель принимает электроны, а восстановитель отдаёт их.