Атом углерода состоит из положительно заряженного ядра (+6), вокруг которого по двум оболочкам движется 6 электронов. При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 4 электрона – на внешнем.
Структура атома углерода
Состоит из трех орбиталей.
2) Атом углерода имеет две оболочки, как и все элементы, расположенные во втором периоде.
Номер группы – IV – свидетельствует о том, что на внешнем электронном уровне атома углерода находится 4 валентных электрона.
Электронная конфигурация основного состояния записывается следующим образом:
+6 C)2)4
1s22s22p2
3) Главное квантовое число для всех равно двум (2); побочное или орбитальное число у s-электрона равно 0,у р-электронов единице (1); у s-равно (0); у р-соответственно +1,0,-1.
Спиновое квантовое число у всех равно (+1\2).
4) Углерод (C) — химический элемент 4-ой группы главной подгруппы 2-го периода периодической системы Менделеева, порядковый номер 6, атомная масса 12,0107.
5) 6 C углерод 2p 2N = 2 L = 1 Ml = 0 Ms = +½
возбужденное состояние атома углерода
Известно, что атом углерода может проявлять валентность II (например, в CO или (карбен)) и IV (, ). И в подавляющем большинстве соединений атом углерода четырех валентный. Это объясняется тем, что в таких соединениях, в том числе во всех органических, атом углерода находится в возбужденном состоянии (
С 2s2р → С 2s2р
Переход в возбужденное состояние связан с некоторыми энергетическими затратами (примерно 360 кДж/моль), однако эти затраты полностью окупаются при образовании четырех ковалентных связей. Так, при образовании четырех связей С–Н выделяется 1640 кДж/моль.
В возбужденном состоянии все четыре электрона на внешнем уровне - неспаренные, и углерод может образовывать четыре ковалентные связи, отдавая по одному электрону на образование обобществленной пары, т.е. ковалентной связи (КС). Несмотря на то, что неспаренные электроны находятся на разных подуровнях, связи, которые образуют эти электроны - равноценны. Это объясняется явлением, которое называется гибридизацией.
6) Высшая и низшая степени окисления углерода равны соответственно: +4 и −4.
7) Например, оксид: СО2- кислотный характер.
СО2+H2O=H2CO3(реагирующий как кислотный оксид, с образованием кислоты)
Например,гидроксид: Н2СО3-кислотный.
Н2СО3+NaOH=Na2(CO3)+H2O(умение реагировать с основаниями)
CH4
(CH4) → C + 2H2
8) Формула летучего водородного соединения – CH 4 .
1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции
+1 +5 +2 +2
Сu2О + НNО3 → Сu(NО3)2 + NО + Н2О
Определите окислитель и восстановитель.
Расставив степени окисления над атомами, входящими в состав исходных веществ и конечных продуктов реакции, мы выяснили, что атомы меди и атомы азота изменили свои степени окисления.
Следовательно - это ОВР.
+1 +5 +2 +2
6Сu2О + 8НNО3 → 6Сu(NО3)2 + 2NО + 4Н2О
2Сu(+1) - 2e = 2Cu(+2) окисление 2Сu(+1) - восстановитель║3
2. К 53 г раствора фосфата калия с массовой долей этой соли 8% добавили избыток раствора хлорида цинка. Определите массу выпавшего осадка.
2K3PO4 + 3ZnCl2 = Zn3(PO4)2 = 6KCl
1. Вычислим массу фосфата калия в растворе:
Mасса раствора 53 г. ω (К3РО4) = 8%
m(K3PO4) = m(p-pa) × ω = 53 × 0,08 = 4,24 г
Молярная масса фосфата калия равна 212 г/моль.
Вычислим какому количеству вещества соответствует фосфат калия массой 4,24 г
4,24 г : 212 г/моль = 0,02 моль.
Тогда по уравнению реакции количество вещества фосфата цинка, выпавшего в осадок,, составит 0,01 моль.
Вычислим массу осадка. Молярная масса фосфата цинка равна
386 г/моль.
Тогда масса осадка составит: 386 г/моль × 0,01 моль = 3,86 г
3. Напишите уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения:
S → SO2 → SО3 → H2SO4 → BaSO4
Укажите условия их протекания.
t
S + O2> SO2
реакция протекает при поджигании серы в кислороде или на воздухе.
2SO2 + O2 = 2SO3
Реакция протекает при нагревании смеси кислорода и сернистого газа в присутствии катализатора V2O5
SO3 + H2O = H2SO4
H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl
4. Некоторый алкин имеет относительную плотность по воздуху 1,862. Известно, что алкин присоединяет водород при повышенной температуре в присутствии катализатора. Реакция проходит в две стадии.
На основании данных условия задачи:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества
2) запишите молекулярную формулу исходного органического вещества
3) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле
4) напишите уравнение реакции этого вещества с водородом в две стадии.
1. Вычислим по относительной плотности молярную массу алкина: М (СnH2n-2) = 29 г/моль × 1,862 = 54 г/моль
Общая формула алкина СnH2n-2
А поскольку относительная атомная масса углерода равна 12, а водорода 1, то можно записать 14n - 2 = 54
Решаем это уравнение и получаем n=4
Тогда формула алкина С4Н6 или СН3 - С≡С-С3 бутин-2 или другой бутин - бутин-1
1) Строение атома углерода.
Атом углерода состоит из положительно заряженного ядра (+6), вокруг которого по двум оболочкам движется 6 электронов. При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 4 электрона – на внешнем.
Структура атома углерода
Состоит из трех орбиталей.
2) Атом углерода имеет две оболочки, как и все элементы, расположенные во втором периоде.
Номер группы – IV – свидетельствует о том, что на внешнем электронном уровне атома углерода находится 4 валентных электрона.
Электронная конфигурация основного состояния записывается следующим образом:
+6 C)2)4
1s22s22p2
3) Главное квантовое число для всех равно двум (2); побочное или орбитальное число у s-электрона равно 0,у р-электронов единице (1); у s-равно (0); у р-соответственно +1,0,-1.
Спиновое квантовое число у всех равно (+1\2).
4) Углерод (C) — химический элемент 4-ой группы главной подгруппы 2-го периода периодической системы Менделеева, порядковый номер 6, атомная масса 12,0107.
5) 6 C углерод 2p 2N = 2 L = 1 Ml = 0 Ms = +½
возбужденное состояние атома углерода
Известно, что атом углерода может проявлять валентность II (например, в CO или (карбен)) и IV (, ). И в подавляющем большинстве соединений атом углерода четырех валентный. Это объясняется тем, что в таких соединениях, в том числе во всех органических, атом углерода находится в возбужденном состоянии (
С 2s2р → С 2s2р
Переход в возбужденное состояние связан с некоторыми энергетическими затратами (примерно 360 кДж/моль), однако эти затраты полностью окупаются при образовании четырех ковалентных связей. Так, при образовании четырех связей С–Н выделяется 1640 кДж/моль.
В возбужденном состоянии все четыре электрона на внешнем уровне - неспаренные, и углерод может образовывать четыре ковалентные связи, отдавая по одному электрону на образование обобществленной пары, т.е. ковалентной связи (КС). Несмотря на то, что неспаренные электроны находятся на разных подуровнях, связи, которые образуют эти электроны - равноценны. Это объясняется явлением, которое называется гибридизацией.
6) Высшая и низшая степени окисления углерода равны соответственно: +4 и −4.
7) Например, оксид: СО2- кислотный характер.
СО2+H2O=H2CO3(реагирующий как кислотный оксид, с образованием кислоты)
Например,гидроксид: Н2СО3-кислотный.
Н2СО3+NaOH=Na2(CO3)+H2O(умение реагировать с основаниями)
CH4
(CH4) → C + 2H2
8) Формула летучего водородного соединения – CH 4 .
Объяснение:
Нужно полное, развёрнутое решение
1. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции
+1 +5 +2 +2
Сu2О + НNО3 → Сu(NО3)2 + NО + Н2О
Определите окислитель и восстановитель.
Расставив степени окисления над атомами, входящими в состав исходных веществ и конечных продуктов реакции, мы выяснили, что атомы меди и атомы азота изменили свои степени окисления.
Следовательно - это ОВР.
+1 +5 +2 +2
6Сu2О + 8НNО3 → 6Сu(NО3)2 + 2NО + 4Н2О
2Сu(+1) - 2e = 2Cu(+2) окисление 2Сu(+1) - восстановитель║3
N(+5 +3e = N(+2) восстановление, НNО3 - окислитель║2
2. К 53 г раствора фосфата калия с массовой долей этой соли 8% добавили избыток раствора хлорида цинка. Определите массу выпавшего осадка.
2K3PO4 + 3ZnCl2 = Zn3(PO4)2 = 6KCl
1. Вычислим массу фосфата калия в растворе:
Mасса раствора 53 г. ω (К3РО4) = 8%
m(K3PO4) = m(p-pa) × ω = 53 × 0,08 = 4,24 г
Молярная масса фосфата калия равна 212 г/моль.
Вычислим какому количеству вещества соответствует фосфат калия массой 4,24 г
4,24 г : 212 г/моль = 0,02 моль.
Тогда по уравнению реакции количество вещества фосфата цинка, выпавшего в осадок,, составит 0,01 моль.
Вычислим массу осадка. Молярная масса фосфата цинка равна
386 г/моль.
Тогда масса осадка составит: 386 г/моль × 0,01 моль = 3,86 г
3. Напишите уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения:
S → SO2 → SО3 → H2SO4 → BaSO4
Укажите условия их протекания.
t
S + O2> SO2
реакция протекает при поджигании серы в кислороде или на воздухе.
2SO2 + O2 = 2SO3
Реакция протекает при нагревании смеси кислорода и сернистого газа в присутствии катализатора V2O5
SO3 + H2O = H2SO4
H2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2HCl
4. Некоторый алкин имеет относительную плотность по воздуху 1,862. Известно, что алкин присоединяет водород при повышенной температуре в присутствии катализатора. Реакция проходит в две стадии.
На основании данных условия задачи:
1) произведите вычисления, необходимые для установления молекулярной формулы органического вещества
2) запишите молекулярную формулу исходного органического вещества
3) составьте структурную формулу этого вещества, которая однозначно отражает порядок связи атомов в его молекуле
4) напишите уравнение реакции этого вещества с водородом в две стадии.
1. Вычислим по относительной плотности молярную массу алкина: М (СnH2n-2) = 29 г/моль × 1,862 = 54 г/моль
Общая формула алкина СnH2n-2
А поскольку относительная атомная масса углерода равна 12, а водорода 1, то можно записать 14n - 2 = 54
Решаем это уравнение и получаем n=4
Тогда формула алкина С4Н6 или СН3 - С≡С-С3 бутин-2 или другой бутин - бутин-1
СН3 - С≡С - С3 + Н2 > СН3 - HС= СH - С3 1 стадия
бутин-2 бутен-2
СН3 - HС= СH - С3 > CH3 - CH2 - CH2 - CH3 2 стадия
бутан
5. Напишите уравнения реакций, с которых можно осуществить следующие превращения:
tº, Ni tº, p, Н3РО4 H2SO4 tº
С2Н6> С2Н4 → С2Н5ОН → С2Н5Cl → С4Н10 → СО2
Н3С - СН3 > CH2=CH2
- H2
+ H-OH
CH2=CH2 > CH3-CH2OH
CH3-CH2OH + HCl = CH3-CH2-Cl + H2O
t
CH3-CH2-Cl + CH3-CH2-Cl + 2Na > C4H10 + 2NaCl
C4H10 + 6,5O2 = 4CO2 ↑ + 5H2O↑
Объяснение: