Номер 2, страница 217 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян

2. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:

$P \xrightarrow{1} Mg_3P_2 \xrightarrow{2} PH_3 \xrightarrow{3} H_3PO_4 \xrightarrow{4} Na_3PO_4 \xrightarrow{5} Ca_3(PO_4)_2$

Рассмотрите окислительно-восстановительные процессы там, где они имеют место.

1. $P \rightarrow Mg_3P_2$

Для получения фосфида магния необходимо провести реакцию между простыми веществами — фосфором и магнием при нагревании.

$2P + 3Mg \xrightarrow{t} Mg_3P_2$

Эта реакция является окислительно-восстановительной. Рассмотрим изменение степеней окисления элементов:

$2\overset{0}{P} + 3\overset{0}{Mg} \rightarrow \overset{+2}{Mg}_3\overset{-3}{P}_2$

Фосфор повышает свою степень окисления с 0 до -3, а магний — с 0 до +2. Составим электронный баланс:

$\overset{0}{P} + 3e^- \rightarrow \overset{-3}{P}$ | 2 (процесс восстановления, фосфор — окислитель)

$\overset{0}{Mg} - 2e^- \rightarrow \overset{+2}{Mg}$ | 3 (процесс окисления, магний — восстановитель)

Ответ: $2P + 3Mg \rightarrow Mg_3P_2$

2. $Mg_3P_2 \rightarrow PH_3$

Фосфин ($PH_3$) можно получить в результате гидролиза фосфида магния (взаимодействие с водой) или при действии на него разбавленных кислот, например, соляной.

$Mg_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 2PH_3\uparrow + 3Mg(OH)_2\downarrow$

В данной реакции степени окисления элементов не изменяются:

$\overset{+2}{Mg}_3\overset{-3}{P}_2 + \overset{+1}{H}_2\overset{-2}{O} \rightarrow 2\overset{-3}{P}\overset{+1}{H}_3 + 3\overset{+2}{Mg}(\overset{-2}{O}\overset{+1}{H})_2$

Следовательно, это реакция ионного обмена (гидролиз) и она не является окислительно-восстановительной.

Ответ: $Mg_3P_2 + 6H_2O \rightarrow 2PH_3\uparrow + 3Mg(OH)_2\downarrow$

3. $PH_3 \rightarrow H_3PO_4$

Окислить фосфин до ортофосфорной кислоты можно с помощью сильных окислителей, например, кислорода воздуха или концентрированной азотной кислоты.

$PH_3 + 2O_2 \rightarrow H_3PO_4$

Это окислительно-восстановительная реакция. Рассмотрим изменение степеней окисления:

$\overset{-3}{P}\overset{+1}{H}_3 + 2\overset{0}{O}_2 \rightarrow \overset{+1}{H}_3\overset{+5}{P}\overset{-2}{O}_4$

Степень окисления фосфора изменяется с -3 до +5, а кислорода — с 0 до -2. Составим электронный баланс:

$\overset{-3}{P} - 8e^- \rightarrow \overset{+5}{P}$ | 1 (процесс окисления, фосфин — восстановитель)

$\overset{0}{O}_2 + 4e^- \rightarrow 2\overset{-2}{O}$ | 2 (процесс восстановления, кислород — окислитель)

Ответ: $PH_3 + 2O_2 \rightarrow H_3PO_4$

4. $H_3PO_4 \rightarrow Na_3PO_4$

Фосфат натрия (средняя соль) образуется в реакции нейтрализации ортофосфорной кислоты избытком гидроксида натрия.

$H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$

В этой реакции степени окисления элементов не изменяются:

$\overset{+1}{H}_3\overset{+5}{P}\overset{-2}{O}_4 + 3\overset{+1}{Na}\overset{-2}{O}\overset{+1}{H} \rightarrow \overset{+1}{Na}_3\overset{+5}{P}\overset{-2}{O}_4 + 3\overset{+1}{H}_2\overset{-2}{O}$

Это реакция нейтрализации, которая относится к реакциям ионного обмена и не является окислительно-восстановительной.

Ответ: $H_3PO_4 + 3NaOH \rightarrow Na_3PO_4 + 3H_2O$

5. $Na_3PO_4 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2$

Фосфат кальция — нерастворимая соль. Его можно получить реакцией ионного обмена, добавив к раствору фосфата натрия раствор какой-либо растворимой соли кальция, например, хлорида кальция.

$2Na_3PO_4 + 3CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6NaCl$

В этой реакции степени окисления элементов не изменяются:

$2\overset{+1}{Na}_3\overset{+5}{P}\overset{-2}{O}_4 + 3\overset{+2}{Ca}\overset{-1}{Cl}_2 \rightarrow \overset{+2}{Ca}_3(\overset{+5}{P}\overset{-2}{O}_4)_2\downarrow + 6\overset{+1}{Na}\overset{-1}{Cl}$

Это реакция ионного обмена, она не является окислительно-восстановительной.

Ответ: $2Na_3PO_4 + 3CaCl_2 \rightarrow Ca_3(PO_4)_2\downarrow + 6NaCl$