В данной реакции участвуют ортофосфорная кислота (H₃PO₄) и магний (Mg). Реакция между ними представляет собой обменную реакцию, в результате которой образуется фосфат магния (Mg₃(PO₄)₂) и выделяется водород (H₂).
Реакцию можно записать следующим образом:
[ 2 \text{H}_3\text{PO}_4 + 3 \text{Mg} \rightarrow \text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2 + 3 \text{H}_2 ]
Рассмотрим данную реакцию подробнее:
Тип реакции: Это типичная ионообменная реакция, в которой металл (магний) замещает водород в кислоте, образуя соль (фосфат магния) и выделяя водород в виде газа.
Ионы в растворе:
- Ортофосфорная кислота в растворе диссоциирует на ионы:
[ \text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow 3\text{H}^+ + \text{PO}_4^{3-} ]
- Магний в растворе может переходить в ионы:
[ \text{Mg} \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{e}^- ]
Полуреакции:
- Окисление магния:
[ \text{Mg} \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{e}^- ]
- Восстановление водородных ионов:
[ 2\text{H}^+ + 2\text{e}^- \rightarrow \text{H}_2 ]
Суммарное уравнение окислительно-восстановительной реакции (ОВР):
- Уравновешивание уравнений окисления и восстановления даёт нам:
[ 3(\text{Mg} \rightarrow \text{Mg}^{2+} + 2\text{e}^-) ]
[ 6\text{H}^+ + 6\text{e}^- \rightarrow 3\text{H}_2 ]
Балансировка заряда и веществ:
- Суммируем полуреакции:
[ 3\text{Mg} + 6\text{H}^+ \rightarrow 3\text{Mg}^{2+} + 3\text{H}_2 ]
Формирование соли:
- Ионы магния ((\text{Mg}^{2+})) взаимодействуют с ортофосфат-ионом ((\text{PO}_4^{3-})) для образования фосфата магния:
[ 3\text{Mg}^{2+} + 2\text{PO}_4^{3-} \rightarrow \text{Mg}_3(\text{PO}_4)_2 ]
Таким образом, в результате реакции образуется фосфат магния и выделяется водород. Это классический пример ионообменной реакции, где металл замещает водород в кислоте.