Номер 3, страница 87 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 9. Углерод, кремний и их соединения - номер 3, страница 87.

Условие.

3. В каких степенях окисления электронная конфигурация атома углерода будет совпадать с электронной конфигурацией:

а) гелия;

б) неона?

Решение.

Решение 2.

Решение

Для ответа на этот вопрос необходимо проанализировать электронные конфигурации соответствующих атомов. Атом углерода (C) — это элемент №6 в периодической системе, его заряд ядра +6, и в нейтральном состоянии он имеет 6 электронов. Электронная конфигурация атома углерода в основном состоянии: $1s^22s^22p^2$.

а) гелия

Атом гелия (He) — это элемент №2 с электронной конфигурацией $1s^2$. Он имеет 2 электрона.

Чтобы электронная конфигурация атома углерода ($1s^22s^22p^2$) совпала с электронной конфигурацией атома гелия ($1s^2$), атом углерода должен потерять 4 электрона со своего внешнего энергетического уровня ($2s^2$ и $2p^2$).

Потеря электронов приводит к образованию положительно заряженного иона (катиона). Потеря 4 электронов означает, что углерод приобретает степень окисления +4. Ион $C^{4+}$ будет иметь $6 - 4 = 2$ электрона, и его электронная конфигурация $1s^2$ будет совпадать с конфигурацией гелия.

Ответ: +4.

б) неона

Атом неона (Ne) — это элемент №10 с электронной конфигурацией $1s^22s^22p^6$. Он имеет 10 электронов.

Чтобы электронная конфигурация атома углерода ($1s^22s^22p^2$) совпала с электронной конфигурацией атома неона ($1s^22s^22p^6$), атом углерода должен принять 4 электрона на свой внешний энергетический уровень. Это дополнит его $2p$-подуровень до стабильного состояния ($2p^2 \rightarrow 2p^6$).

Присоединение электронов приводит к образованию отрицательно заряженного иона (аниона). Присоединение 4 электронов означает, что углерод приобретает степень окисления -4. Ион $C^{4-}$ будет иметь $6 + 4 = 10$ электронов, и его электронная конфигурация $1s^22s^22p^6$ будет совпадать с конфигурацией неона.

Ответ: -4.