составить электронный баланс 3Mg+2H3Po4=Mg3(Po4)2+3H2
Для решения задачи, необходимо составить электронный баланс для реакции:
\[ 3 \text{Mg} + 2 \text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2 + 3 \text{H}_2 \]
Шаг 1: Определение окислителей и восстановителей
- Определяем изменение степени окисления:
- Магний (Mg): В элементарном состоянии степень окисления равна 0. В продукте \(\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2\) он имеет степень окисления +2.
- Фосфор (P) в \(\text{H}_3\text{PO}_4\): Степень окисления фосфора здесь равна +5.
- Водород (H) в \(\text{H}_3\text{PO}_4\): Степень окисления +1. В \(\text{H}_2\) она равна 0.
Таким образом, магний окисляется (переход от 0 к +2), а водород восстанавливается (переход от +1 к 0).
Шаг 2: Составление полуреакций
Полуреакция окисления:
- Окисление магния: \[ \text{Mg} \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2 e^{-} \] У нас 3 молекулы магния, следовательно: \[ 3 \text{Mg} \rightarrow 3 \text{Mg}^{2+} + 6 e^{-} \]
Полуреакция восстановления:
- Восстановление водорода: \[ 2 \text{H}^{+} + 2 e^{-} \rightarrow \text{H}_2 \] У нас 3 молекулы водорода, значит, необходимо 6 электронов. Таким образом: \[ 6 \text{H}^{+} + 6 e^{-} \rightarrow 3 \text{H}_2 \]
Шаг 3: Уравнивание полуреакций
Соберем обе полуреакции вместе, чтобы все электроны уравновесились:
- Окисление: \[ 3 \text{Mg} \rightarrow 3 \text{Mg}^{2+} + 6 e^{-} \]
- Восстановление: \[ 6 \text{H}^{+} + 6 e^{-} \rightarrow 3 \text{H}_2 \]
Шаг 4: Полное уравнение реакции
Теперь, когда электроны у нас согласованы, можем объединить уравнения:
\[ 3 \text{Mg} + 6 \text{H}^{+} + 2 \text{PO}_4^{3-} \rightarrow 3 \text{Mg}^{2+} + 3 \text{H}_2 + 2 \text{PO}_4^{2-} \]
Шаг 5: Проверка заряда и атомов
Теперь проверим баланс заряда и количество атомов:
Сторона реагентов:
- Магний (Mg): 3
- Водород (H): 6 (из \(6 \text{H}^{+}\))
- Фосфор (P): 2 (из \(2 \text{H}_3\text{PO}_4\))
Сторона продуктов:
- Магний (Mg): 3 (из \(\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2\))
- Водород (H): 6 (из 3 \(\text{H}_2\))
- Фосфор (P): 2 (из \(\text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2\))
Балансу заряда соответствует \(6 \text{H}^{+}\) против \(3 \text{Mg}^{2+} + 3 \text{H}_2\), что также подтверждает правильность.
Таким образом, электронный баланс завершён, что подтверждает правильность нашей реакции.
