Расставьте коэффициенты используя метод электронного баланса: 1) P4 + O2 = P4O6 2) NO2 + O2 + H2O = HNO3

1) $\mathrm{P_4 + O_2 \rightarrow P_4O_6}$

Степени окисления:

• В $\mathrm{P_4}$: у фосфора $0$.

• В $\mathrm{O_2}$: у кислорода $0$.

• В $\mathrm{P_4O_6}$: кислород обычно $-2$, значит суммарно $6 \cdot (-2) = -12$. Тогда на 4 атома P приходится $+12$, то есть у каждого P: $+3$.

Изменения степеней окисления:

• $\mathrm{P: \ 0 \rightarrow +3}$ — окисление (отдаёт электроны)

• $\mathrm{O: \ 0 \rightarrow -2}$ — восстановление (принимает электроны)

Электронный баланс:

• Один атом P: $0 \rightarrow +3$ отдаёт $3e^-$.

• В молекуле $\mathrm{P_4}$ 4 атома P, значит отдаётся: $4 \cdot 3 = 12e^-$.

• Один атом O: $0 \rightarrow -2$ принимает $2e^-$.

• В молекуле $\mathrm{O_2}$ 2 атома O, значит принимает: $2 \cdot 2 = 4e^-$.

Чтобы уравнять электроны: нужно, чтобы принято = отдано.

• Отдано: $12e^-$

• Один $\mathrm{O_2}$ принимает $4e^-$, значит нужно $12/4 = 3$ молекулы $\mathrm{O_2}$.

Получаем:

Ответ 1: $\boxed{\mathrm{P_4 + 3O_2 = P_4O_6}}$

2) $\mathrm{NO_2 + O_2 + H_2O \rightarrow HNO_3}$

Степени окисления:

• В $\mathrm{NO_2}$: кислород $-2$, суммарно $-4$, значит азот $+4$.

• В $\mathrm{O_2}$: кислород $0$.

• В $\mathrm{H_2O}$: H $+1$, O $-2$.

• В $\mathrm{HNO_3}$: H $+1$, O $-2$ (3 кислорода дают $-6$), значит N должен быть $+5$.

Изменения степеней окисления:

• $\mathrm{N: \ +4 \rightarrow +5}$ — окисление (отдаёт $1e^-$ на 1 атом N)

• $\mathrm{O: \ 0 \rightarrow -2}$ — восстановление (принимает $2e^-$ на 1 атом O)

Электронный баланс:

• 1 атом N отдаёт $1e^-$.
  Значит 2 атома N (то есть 2 молекулы $\mathrm{NO_2}$) отдадут $2e^-$.

• Чтобы принять $2e^-$, нужен 1 атом кислорода: $0 \rightarrow -2$ принимает $2e^-$.
  Но кислород приходит как $\mathrm{O_2}$, где 2 атома O. Тогда минимально удобно взять 1 молекулу $\mathrm{O_2}$ — она примет $4e^-$.
  Значит нужно отдать тоже $4e^-$ ⇒ берём 4 молекулы $\mathrm{NO_2}$ (4 атома N отдадут $4e^-$).

Промежуточно: