Углерод находится в ПСЭ Д.И. Менделеева:
а) под № 6, значит заряд атома углерода будет Z=+6
б) во втором ряду, значит вокруг ядра атома будет два энергетических уровня
в) в 4 группе,главной подгруппе, значит на последнем уровне у углерода будет 4 электрона.
Напишем строение атома углерода и его электронную формулу:
₊₆C )₂)₄
Электронная
формула:
₊₆C 1s²2s²2p²
Анализируем эту формулу: до завершения последнего уровня (что бы было 8 электронов) углероду необходимо 4 электрона, приняв их его валентность будет равна 4, степень окисления равна -4.
₆C )₂)₈
₊₆C⁻⁴ 1s²2s²2p⁶
Например, метан CH₄ - валентность углерода равна 4 , степень окисления равна -4.
Углерод может отдать свои 4 электрона, тогда у него тоже буде завершенным уровень, валентность тоже будет равна 4, степень окисления равна +4.
₆C⁺⁴ )₂)
₊₆C⁺⁴ 1s²2s⁰2p⁰
Например, оксид углерода(IV) CO₂ - валентность углерода равна 4, степень окисления равна +4.
Существует соединение углерода, где углерод имеет валентность равную 2 и степень окисления равная +2. Например, оксид углерода(ll) CO, в это соединении углерод отдал только два электрона.