Номер 6, страница 58 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 7. Многообразие веществ и его причины. Глава 2. Строение вещества. Периодический закон и Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева - номер 6, страница 58.

Условие.

6. Какое свойство углерода выделяет его из совокупности других химических элементов?

Решение.

Решение 2.

Ключевое свойство, которое выделяет углерод из совокупности других химических элементов, — это его уникальная способность к катенации. Катенация — это способность атомов одного и того же элемента соединяться друг с другом, образуя устойчивые цепи и циклические структуры. Хотя и другие элементы (например, кремний, сера) могут образовывать цепи, ни один из них не делает это с такой легкостью и не создает такого огромного разнообразия стабильных соединений, как углерод.

Эта исключительность углерода объясняется сочетанием нескольких фундаментальных характеристик. Во-первых, атом углерода имеет четыре валентных электрона, что позволяет ему формировать четыре прочные ковалентные связи. Во-вторых, углерод имеет относительно малый атомный радиус, что обеспечивает сильное перекрывание электронных орбиталей и, как следствие, высокую энергию связи углерод-углерод ($C-C$, около $348$ кДж/моль). Эта связь по прочности сопоставима со связями углерода с другими элементами (например, $C-H$, $C-O$), что обеспечивает стабильность сложных углеродных скелетов. В-третьих, углерод способен образовывать не только одинарные, но и кратные (двойные и тройные) связи с другими атомами углерода ($C=C$ и $C \equiv C$). Эта возможность обусловлена различными типами гибридизации его атомных орбиталей ($sp^3$, $sp^2$ и $sp$).

Совокупность этих свойств — способность к длинным цепям, прочность связей и вариативность их кратности — порождает феномен изомерии и приводит к практически безграничному разнообразию органических молекул: от простейшего метана до сложнейших белков и молекул ДНК. Именно это свойство делает углерод "элементом жизни" и основой органической химии.

Ответ: Главное свойство углерода, выделяющее его среди других элементов, — это его уникальная способность к катенации (образованию прочных и разнообразных по длине и строению цепей и циклов из своих атомов) в сочетании со способностью формировать одинарные, двойные и тройные связи. Это приводит к огромному разнообразию стабильных органических соединений.