Номер 1, страница 109 - гдз по химии 9 класс учебник Габриелян, Остроумов

1. Дайте характеристику элемента углерода на основании его положения в Периодической системе Д. И. Менделеева.

Решение

Углерод (химический символ $C$) — это химический элемент с порядковым номером 6, который расположен во 2-м периоде, IV группе, главной (A) подгруппе Периодической системы Д. И. Менделеева. На основании его положения можно дать следующую характеристику.

Положение в Периодической системе и строение атома. Порядковый номер 6 указывает, что заряд ядра атома углерода равен +6, в ядре находится 6 протонов, а вокруг него вращается 6 электронов. Нахождение во 2-м периоде означает, что электроны распределены по двум электронным слоям. Принадлежность к IV группе (главной подгруппе) говорит о том, что на внешнем электронном слое находится 4 валентных электрона. Электронная конфигурация атома углерода: $1s^2 2s^2 2p^2$.

Химические свойства. Углерод — типичный неметалл. Его высшая степень окисления равна номеру группы: +4. Ей соответствует высший оксид — $CO_2$ (диоксид углерода), который является кислотным оксидом (образует слабую угольную кислоту $H_2CO_3$). Низшая степень окисления для углерода составляет $4 - 8 = -4$. Этой степени окисления соответствует летучее водородное соединение — $CH_4$ (метан). Углерод также способен проявлять и другие степени окисления, например, +2 (в оксиде $CO$) и 0 (в простом веществе).

Сравнение с соседними элементами. В периоде при движении слева направо (от бора $B$ к азоту $N$) неметаллические свойства и электроотрицательность усиливаются. Таким образом, углерод — более сильный неметалл, чем бор, но слабее, чем азот. В группе при движении сверху вниз (от углерода $C$ к кремнию $Si$) неметаллические свойства и электроотрицательность ослабевают. Поэтому углерод — более активный неметалл, чем кремний.

Ответ: Углерод ($C$) — химический элемент с порядковым номером 6, расположен во 2-м периоде, IV группе, главной подгруппе. Атом углерода имеет заряд ядра +6 и 6 электронов на двух электронных слоях ($1s^2 2s^2 2p^2$), из них 4 — валентные. Углерод является неметаллом. Проявляет степени окисления от -4 до +4. Высший оксид $CO_2$ имеет кислотный характер, летучее водородное соединение — $CH_4$. Неметаллические свойства углерода сильнее, чем у бора и кремния, но слабее, чем у азота.