Complete e balanceie as seguintes reações de óxido redução em meio ácido:
P4(s) PH3(g)+HPO3 ^2-(aq)

Passo 1

Beleza, então o enunciado pede para a gente completar e balancear a reação de oxirredução em meio ácido:
P4(s) ;longrightarrow; PH3(g) ;+; HPO3^2-(aq)
Conteúdo principal: reação de oxirredução (redox) em meio ácido. Vamos precisar:
  1. Identificar estados de oxidação de cada átomo de fósforo.
  2. Escrever as semi-reações de oxidação e redução.
  3. Balancear átomos de O e H com e .
  4. Igualar elétrons trocados e somar as semi-reações.

Passo 2

Primeiro, vemos os estados de oxidação do fósforo:
  • Em , cada P está em 0.
  • Em , P está em –3 (já que ).
  • Em , P está em +3 (pois ).
Logo, temos duas mudanças:
  • Redução: P⁰ → P^(–3) (ganho de elétrons)
  • Oxidação: P⁰ → P^(+3) (perda de elétrons)

Passo 3

Escrever as semi-reações já com elétrons e balancear O e H em meio ácido.
a) Semi-reação de redução (P⁰ → PH₃):
P^0 ;+; 3,e^- ;+; 3,H^+ ;longrightarrow; PH3
– Aqui a gente adiciona 3 H⁺ para ter H₃ e 3 e⁻ para levar o P de 0 a –3.
b) Semi-reação de oxidação (P⁰ → HPO₃²⁻):
  1. Balanceia O com água: precisa de 3 H₂O do lado esquerdo para ter 3 oxigênios.
  2. Balanceia H: 3 H₂O dá 6 H à esquerda, mas no produto só tem 1 em HPO₃²⁻, então sobram 5 H⁺ do lado direito.
  3. Balanceia carga: lado esquerdo é neutro; lado direito tem P^0 ;+; 3,H2O ;longrightarrow; HPO3^2- ;+; 5,H^+ ;+; 3,e^- , então precisa de 3 e⁻ no produto para cancelar.
Fica:

Passo 4

Agora igualamos o número de elétrons trocados: ambas já têm 3 e⁻, então não é preciso multiplicar. Somamos as duas semi-reações:
Redução:
P + P + 3,H2O + 3,H^+ ;longrightarrow; PH3 + HPO3^2- + 5,H^+
Oxidação:
2,P + 3,H2O ;longrightarrow; PH3 + HPO3^2- + 2,H^+
Somando e cancelando 3 e⁻ de ambos os lados:
Agora cancela 3 H⁺ (passa subtraindo dos dois lados):

Passo 5

O enunciado quer a reação partindo de boxed P4 ;+; 6,H2O ;longrightarrow; 2,PH3 ;+; 2,HPO3^2- ;+; 4,H^+ , não de 2 P. Multiplicamos tudo por 2:

Resposta

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