В данной реакции фосфор окисляется, а азот восстанавливается. Составим уравнение реакции методом электронного баланса:
1. Определяем степени окисления элементов:
$$P^0 + H^+N^{+5}O_3 + H_2O \rightarrow H_3P^{+5}O_4 + N^{+2}O↑$$
2. Составляем электронный баланс:
$$P^0 - 5e^- \rightarrow P^{+5}$$ (окисление, фосфор отдает 5 электронов)
$$N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2}$$ (восстановление, азот принимает 3 электрона)
3. Находим наименьшее общее кратное (НОК) для числа отданных и принятых электронов (5 и 3), которое равно 15. Делим НОК на число отданных и принятых электронов, получаем коэффициенты для окислителя и восстановителя:
15 / 5 = 3 (коэффициент для азотной кислоты и оксида азота)
15 / 3 = 5 (коэффициент для фосфора и фосфорной кислоты)
4. Расставляем коэффициенты в уравнении:
$$5P + 3HNO_3 + H_2O \rightarrow 5H_3PO_4 + 3NO↑$$
5. Уравниваем атомы водорода и кислорода, добавляя коэффициент перед водой:
$$5P + 3HNO_3 + 2H_2O \rightarrow 5H_3PO_4 + 3NO↑$$
6. Проверяем уравнение:
- Фосфор: 5 атомов слева и 5 атомов справа.
- Азот: 3 атома слева и 3 атома справа.
- Водород: 8 атомов слева и 15 атомов справа. *УПС, необходимо подправить*
- Кислород: 11 атомов слева и 23 атома справа. *УПС, необходимо подправить*
Похоже, я допустил ошибку при расстановке коэффициентов.
Правильно должно быть вот так:
$$3P + 5HNO_3 + 2H_2O \rightarrow 3H_3PO_4 + 5NO↑$$
Проверяем:
* Фосфор: 3 атома слева и 3 справа
* Азот: 5 атомов слева и 5 справа
* Водород: $$5 + 4 = 9$$ атомов слева и 9 справа
* Кислород: $$15 + 2 = 17$$ атомов слева и $$12 + 5 = 17$$ справа
**Ответ:** $$3P + 5HNO_3 + 2H_2O \rightarrow 3H_3PO_4 + 5NO↑$$