А9. Окислительно-восстановительной реакции соответствует уравнение 1) KOH + HCl = KCI + H2O 2) CH2=CH2 + HCI CH3-CH2CI 3) CuO + 2HCl = CuCl2 + H2O 4) CH3-CH2OH + HCI CH3-CH2CI + H2O

Решение:

Окислительно-восстановительная реакция (ОВР) — это реакция, в ходе которой происходит изменение степеней окисления атомов. Рассмотрими предложенные уравнения:

1. \( KOH + HCl = KCl + H_2O \). Это реакция нейтрализации. Степени окисления элементов не меняются: K(+1), O(-2), H(+1), Cl(-1) → K(+1), Cl(-1), O(-2), H(+1).
2. \( CH_2=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CH_2Cl \). Это реакция присоединения. В молекуле этилена \( C_2H_4 \) степень окисления углерода -2. В продукте \( C_2H_5Cl \) степень окисления углерода также -2 (считая, что водород +1, хлор -1). Реакция не является ОВР.
3. \( CuO + 2HCl = CuCl_2 + H_2O \). Это реакция обмена (оксид реагирует с кислотой). Степени окисления не меняются: Cu(+2), O(-2), H(+1), Cl(-1) → Cu(+2), Cl(-1), O(-2), H(+1).
4. \( CH_3-CH_2OH + HCl \rightarrow CH_3-CH_2Cl + H_2O \). Эта реакция замещения гидроксильной группы на атом галогена. В исходном этаноле атом углерода, связанный с OH-группой, имеет степень окисления, например, \( -3+2 = -1 \) (для CH₃-CH₂-). В продукте \( CH_3-CH_2Cl \) степень окисления этого углерода будет \( -3+2-1 = -2 \). То есть, происходит изменение степени окисления углерода. Также меняется степень окисления кислорода в спирте (-2) и в воде (-2), водорода (+1) и в хлорид-ионе (-1) и в воде (+1), это стандартное замещение OH на Cl. Однако, более точный анализ показывает, что это реакция замещения, а не окислительно-восстановительная, если рассматривать степени окисления углерода. В спирте у атома C, связанного с OH, степень окисления: \( 2(-3) + 1(-2) + 1(+1) = -7 \) (неверно). Правильно: \( C_1(-3) \), \( C_2(-2) \). В \( CH_3CH_2Cl \): \( C_1(-3) \), \( C_2(-2) \). Эта реакция не является ОВР.

Перепроверим вариант 2.

\( CH_2=CH_2 + HCl \rightarrow CH_3-CH_2Cl \)

В исходном этилене \( C_2H_4 \), степени окисления углерода равны -2. В продукте \( C_2H_5Cl \), степени окисления углерода равны \( -3 \) и \( -2 \). Например, если \( C \to -3 \), то \( -3 + 3(+1) + 1(-1) = -1 \) (неверно).

Правильный расчет степеней окисления:

В \( C_2H_4 \): \( 2x + 4(+1) = 0 \) → \( 2x = -4 \) → \( x = -2 \).

В \( CH_3-CH_2Cl \): \( C_a H_3 \) и \( C_b H_2 Cl \).

\( C_a: 3(+1) + x = 0 \rightarrow x = -3 \)

\( C_b: 2(+1) + y + (-1) = 0 \rightarrow y = -1 \). Таким образом, степени окисления углерода меняются с -2 до -3 и -1. Это окислительно-восстановительная реакция.

Ответ: 2) CH2=CH2 + HCI CH3-CH2CI