Разберите как окислительно восстановительную P+H2=PH3

Реакция ( P + H_2 \rightarrow PH_3 ) представляет собой окислительно-восстановительный процесс. Давайте разберем эту реакцию более детально.

Определение степеней окисления

1. Фосфор (P) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
2. Водород (H_2) в молекулярной форме также имеет степень окисления 0.
3. В соединении фосфин (PH_3):
   • Водород обычно имеет степень окисления +1.
   • Фосфор в этом соединении имеет степень окисления -3.

Распределение электронов

Для понимания окислительно-восстановительной реакции важно понять, как изменяются степени окисления элементов, и, соответственно, как происходит передача электронов.

1. Изменение степени окисления фосфора:

   • В исходном состоянии: ( P ) имеет степень окисления 0.
   • В продукте: ( P ) имеет степень окисления -3.
   • Следовательно, фосфор принимает 3 электрона.

2. Изменение степени окисления водорода:

   • В исходном состоянии: ( H_2 ) имеет степень окисления 0.
   • В продукте: каждый атом водорода имеет степень окисления +1.
   • Следовательно, каждый атом водорода теряет 1 электрон.

Полуреакции

Обозначим окисление и восстановление с помощью полуреакций:

1. Восстановление фосфора: [ P + 3e^- \rightarrow P^{3-} ] В данном случае, фосфор принимает 3 электрона и восстанавливается.

2. Окисление водорода: [ H_2 \rightarrow 2H^+ + 2e^- ] Водород теряет 2 электрона и окисляется.

Суммарная реакция

Теперь можно записать суммарную реакцию, объединяя полуреакции:

[ P + H_2 \rightarrow PH_3 ]

Для корректного баланса электронов в окислительно-восстановительных реакциях, обычно требуется балансировка числа электронов. В данном случае, необходимо уравнять число электронов, чтобы они сократились в суммарной реакции:

1. Уравняем число атомов: [ P + 3H_2 \rightarrow PH_3 + 3H^+ ]

2. Уравняем число электронов: [ P + 3H_2 \rightarrow PH_3 ]

Здесь мы видим, что ( PH_3 ) образуется непосредственно, и водородные ионы (( H^+ )) не выделяются отдельно.

Итог

В результате этой реакции фосфор восстанавливается (принимает электроны), а водород окисляется (теряет электроны). Эта реакция демонстрирует ключевые принципы окислительно-восстановительных процессов: передача электронов между реагентами с изменением их степеней окисления.

В данной реакции фосфор (P) окисляется, а водород (H2) восстанавливается, образуя фосфин (PH3).

Процесс окислительно-восстановительной реакции представляет собой химическое превращение вещества путем передачи электронов. В данном случае, реакция протекает между фосфором (P) и водородом (H2), результатом чего является образование фосфина (PH3).

В данной реакции фосфор (P) окисляется, т.е. теряет электроны, а водород (H2) восстанавливается, т.е. получает электроны. Реакция протекает по следующему механизму:

P + 3H2 -> PH3

Реакция протекает в два этапа:

1. Окисление фосфора: P -> P3+ + 3e-

2. Восстановление водорода: 2H+ + 2e- -> H2

После этого оба этапа объединяются в одно уравнение:

P + 3H2 -> PH3

Таким образом, окислительно-восстановительная реакция между фосфором и водородом приводит к образованию фосфина (PH3) за счет передачи электронов между реагентами.