Составь электронный баланс для реакции H N O 3 + P → N O 2 + H 3 P O 4 + H 2 O HNO 3 ​ +P→NO 2 ​ +H 3 ​ PO 4 ​ +H 2 ​ O . Выбери верные варианты из списков. Элемент-окислитель: .…

Задача: сбалансировать электронное равновесие для реакции HNO3 + P → NO2 + H3PO4 + H2O и определить окислитель/восстановитель и число принятых/отданных электронов.

1. Определение степеней окисления

• Азот в HNO3 имеет показатель +5. В NO2 азот имеет показатель +4. Значит азот уменьшается (N в качестве окислителя восстанавливается).
• Фосфор в P переходит из элементарного состояния 0 в H3PO4, где P имеет показатель +5. Значит фосфор Окисляется (P выступает восстановителем).

2. Полуреакции в кислой среде

• Восстановление (N из NO3- до NO2): NO3- + 2 H+ + e- → NO2 + H2O

• Окисление (P до H3PO4): P + 4 H2O → H3PO4 + 5 H+ + 5 e-

3. Уравнивание электронов

• Восстановление требует 1 электрон за одну молекулу NO3-. В общей реакции у нас 5 молекул NO3- (из пяти молекул HNO3), следовательно нужно умножить полуреакцию на 5: 5 NO3- + 10 H+ + 5 e- → 5 NO2 + 5 H2O

• Соединяем с окислительной половиной, у которой 5 электронов на процесс: P + 4 H2O → H3PO4 + 5 H+ + 5 e-

• Складывая и сокращая электроны и воду/водород: P + 4 H2O + 5 NO3- + 10 H+ → H3PO4 + 5 NO2 + 5 H+ + 5 e- + 5 e- после устранения e- и привязки кислотной среды получаем молекулярное уравнение (заменяем NO3- на HNO3, и учитывая водород): P + 5 HNO3 → H3PO4 + 5 NO2 + H2O

4. Итоговая реакция

• Балансированная молекулярная реакция: P + 5 HNO3 → H3PO4 + 5 NO2 + H2O

5. Ответ по спискам

• Элемент-окислитель: азот (N) в нитрат-ионе (HNO3, NO3−)
• Количество принятых им электронов: 5 электронов всего (по 1 электрону на каждый NO3−; всего 5 NO3−)
• Элемент-восстановитель: фосфор (P)
• Количество отданных им электронов: 5 электронов

Дополнительно можно отметить, что реакционная среда является кислотной (HNO3 используется как источник и ионов H+), что и позволило балансировать вода/водород через полуреакции.