Номер 3, страница 98 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

3. Какая формула соответствует соединению, в котором углерод проявляет высшую степень окисления?

1) $CH_4$

2) $K_2CO_3$

3) $SiC$

4) $CO$

Для того чтобы определить, в каком из соединений углерод проявляет высшую степень окисления, необходимо сначала установить эту высшую степень окисления для углерода, а затем рассчитать его степень окисления в каждом из предложенных соединений.

Углерод (C) расположен в 14-й группе (IVА) периодической таблицы. Высшая положительная степень окисления элемента, как правило, равна номеру группы, в которой он находится. Таким образом, высшая степень окисления для углерода составляет $+4$.

Теперь проанализируем каждое соединение:

В соединении метан ($CH_4$) водород, как менее электроотрицательный элемент по сравнению с большинством неметаллов, проявляет степень окисления $+1$. Молекула электронейтральна, значит, сумма всех степеней окисления равна нулю. Обозначим степень окисления углерода через $x$.

$x + 4 \cdot (+1) = 0$
$x + 4 = 0$
$x = -4$

Степень окисления углерода в метане составляет $-4$.

В карбонате калия ($K_2CO_3$) калий (K) является щелочным металлом и всегда имеет степень окисления $+1$. Кислород (O) в большинстве соединений имеет степень окисления $-2$. Обозначим степень окисления углерода через $x$.

$2 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0$
$2 + x - 6 = 0$
$x - 4 = 0$
$x = +4$

Степень окисления углерода в карбонате калия составляет $+4$.

В карбиде кремния ($SiC$) углерод более электроотрицателен, чем кремний (электроотрицательность C ≈ 2.55, Si ≈ 1.90). Следовательно, углерод будет иметь отрицательную степень окисления. Кремний, как и углерод, находится в IVА группе, и в данном соединении он проявляет степень окисления $+4$. Обозначим степень окисления углерода через $x$.

$+4 + x = 0$
$x = -4$

Степень окисления углерода в карбиде кремния составляет $-4$.

В оксиде углерода(II) или угарном газе ($CO$) кислород, как более электроотрицательный элемент, имеет степень окисления $-2$. Обозначим степень окисления углерода через $x$.

$x + (-2) = 0$
$x = +2$

Степень окисления углерода в оксиде углерода(II) составляет $+2$.

Сравнивая полученные результаты, мы видим, что в соединениях степени окисления углерода равны: $-4$ (в $CH_4$), $+4$ (в $K_2CO_3$), $-4$ (в $SiC$) и $+2$ (в $CO$). Высшая степень окисления $+4$ наблюдается у углерода в карбонате калия.

Ответ: 2