Для уравнения реакции методом электронного баланса (или окислительно-восстановительного метода), сначала нужно определить степени окисления элементов в реагентах и продуктах, затем написать полуреакции окисления и восстановления, и, наконец, сбалансировать их.
Рассмотрим данную реакцию:
[ \text{P}_2\text{O}_5 + \text{C} \rightarrow \text{P} + \text{CO} ]
Определим степени окисления:
- В (\text{P}_2\text{O}_5), фосфор ((\text{P})) имеет степень окисления +5, а кислород ((\text{O})) всегда -2.
- В углероде ((\text{C})), в чистом виде, степень окисления 0.
- В продукте фосфор ((\text{P})) в элементарном состоянии имеет степень окисления 0.
- В монооксиде углерода ((\text{CO})), углерод имеет степень окисления +2 (кислород -2).
Напишем полуреакции окисления и восстановления:
- Окисление углерода:
[ \text{C} \rightarrow \text{CO} + 2e^- ]
- Восстановление фосфора:
[ \text{P}_2\text{O}_5 + 10e^- \rightarrow 2\text{P} + 5\text{O}^{2-} ]
Сбалансируем количество электронов в обеих полуреакциях:
- Для того чтобы количество электронов совпадало, умножим полуреакцию окисления углерода на 5:
[ 5\text{C} \rightarrow 5\text{CO} + 10e^- ]
- Полуреакция восстановления фосфора остаётся без изменений:
[ \text{P}_2\text{O}_5 + 10e^- \rightarrow 2\text{P} + 5\text{O}^{2-} ]
Суммируем эти полуреакции, учитывая, что электроны должны сократиться:
[ \text{P}_2\text{O}_5 + 5\text{C} \rightarrow 2\text{P} + 5\text{CO} ]
В результате имеем сбалансированное уравнение:
[ \text{P}_2\text{O}_5 + 5\text{C} \rightarrow 2\text{P} + 5\text{CO} ]
Таким образом, реакция сбалансирована с точки зрения массы и зарядов.