Cоставьте электронный баланс и расставьте коэффициенты в окислительно-восстановительной реакции P+O2=P2O5

Для составления электронного баланса и расставления коэффициентов в окислительно-восстановительной реакции $P + O_2 \rightarrow P_2O_5$, нужно следовать нескольким этапам.

1. Определение степени окисления элементов:

   • В элементарном фосфоре (P) степень окисления равна 0.

   • В молекуле кислорода $O_2$ кислород имеет степень окисления 0.

   • В дифосфате $P_2O_5$ фосфор имеет степень окисления +5, а кислород — -2.

2. Написание полуреакций:

   Мы видим, что фосфор из степени окисления 0 окисляется до +5, а кислород восстанавливается с 0 до -2.

   Полуреакция для фосфора (окисление):

   $$P \rightarrow P^{5+} + 5e^-$$

   То есть фосфор теряет 5 электронов.

   Полуреакция для кислорода (восстановление):

   $$O_2 + 4e^- \rightarrow 2O^{2-}$$

   Кислород принимает 4 электрона.

3. Выравнивание количества электронов:

   Мы видим, что в реакции фосфор теряет 5 электронов, а кислород принимает 4 электрона. Для того чтобы количество электронов было одинаковым, нужно умножить первую полуреакцию на 4, а вторую — на 5. Это даст нам одинаковое количество электронов в обеих полуреакциях.

   Полуреакция для фосфора (окисление), умноженная на 4:

   $$4P \rightarrow 4P^{5+} + 20e^-$$

   Полуреакция для кислорода (восстановление), умноженная на 5:

   $$5O_2 + 20e^- \rightarrow 10O^{2-}$$

4. Складывание полуреакций:

   Складываем обе полуреакции, чтобы уравнять количество электронов, и получаем общий процесс.

   $$4P + 5O_2 \rightarrow 2P_2O_5$$

5. Проверка баланса:

   • По фосфору: слева 4 атома фосфора, справа 2 молекулы $P_2O_5$, то есть 4 атома фосфора.

   • По кислороду: слева 5 молекул кислорода ($5 \times 2 = 10$ атомов кислорода), справа 2 молекулы $P_2O_5$, каждая из которых содержит 5 атомов кислорода (то есть 10 атомов кислорода).

   Все элементы уравнены, значит, реакция сбалансирована.

Итоговый сбалансированный уравнение: