Шешімі: Электронный баланс реакции фосфина
Используя метод электронного баланса, расставьте коэффициенты в схеме реакции $\mathrm{PH_3 + Cl_2 + H_2O \rightarrow H_3PO_4 + HCl}$. Запишите формулы вещества или частицы окислителя и восстановителя. Укажите, какое из этих веществ или частиц является окислителем, а какое — восстановителем.
Шешім по шагам
5 қадамОпределяем степени окисления элементов, изменяющих степень окисления. В $\mathrm{PH_3}$ фосфор имеет степень окисления $-3$, а в $\mathrm{H_3PO_4}$ — $+5$. Хлор в $\mathrm{Cl_2}$ имеет степень окисления $0$, а в $\mathrm{HCl}$ — $-1$.
$$\mathrm{P^{-3} \rightarrow P^{+5};\quad Cl^0 \rightarrow Cl^{-1}}$$Фосфор повышает степень окисления на 8 и отдаёт 8 электронов. Каждый атом хлора принимает 1 электрон; молекула хлора принимает 2 электрона.
$$\mathrm{P^{-3} - 8e^- \rightarrow P^{+5}}\\ \mathrm{Cl_2 + 2e^- \rightarrow 2Cl^-}$$Для уравнивания электронов одну частицу фосфора сопоставляем с четырьмя молекулами хлора. Предварительные коэффициенты: 1 перед $\mathrm{PH_3}$ и 4 перед $\mathrm{Cl_2}$.
Уравниваем атомы кислорода и водорода. Для образования одной молекулы $\mathrm{H_3PO_4}$ требуется 4 молекулы воды, после чего образуется 8 молекул $\mathrm{HCl}$.
$$\mathrm{PH_3 + 4Cl_2 + 4H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 8HCl}$$Фосфор отдаёт электроны, поэтому $\mathrm{PH_3}$ является восстановителем. Хлор принимает электроны, поэтому $\mathrm{Cl_2}$ является окислителем.
$\mathrm{PH_3 + 4Cl_2 + 4H_2O \rightarrow H_3PO_4 + 8HCl}$; окислитель — $\mathrm{Cl_2}$, восстановитель — $\mathrm{PH_3}$.
Бұл жауап талдау нәтижесінде алынды, бірақ банктің ресми кілтімен тексерілген жоқ — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Қате определяют степень окисления фосфора в $\mathrm{PH_3}$.
Ставят коэффициент 2 перед $\mathrm{Cl_2}$ вместо 4.
Путают окислитель и восстановитель: окислитель принимает электроны, а восстановитель отдаёт.
Не уравнивают атомы водорода после расстановки коэффициентов по электронному балансу.