Задача 1
Условие (кратко)
Охарактеризуйте элемент углерод по его положению в Периодической системе Д. И. Менделеева.
Решение
- Углерод C — элемент № 6, 2-й период, IVA-группа, \(A_r = 12\).
- Заряд ядра +6; в атоме 6 электронов, по уровням 2 и 4, электронная формула \(\mathrm{1s^2 2s^2 2p^2}\).
- На внешнем уровне 4 электрона: атом может отдавать их или принимать, поэтому степени окисления от −4 до +4 (−4, 0, +2, +4). Углерод — неметалл.
- В группе неметаллические свойства углерода сильнее, чем у кремния (радиус атома меньше); в периоде — слабее, чем у азота.
- Высший оксид \(\mathrm{CO_2}\) — кислотный, ему соответствует слабая угольная кислота \(\mathrm{H_2CO_3}\). Летучее водородное соединение — метан \(\mathrm{CH_4}\).
- Простое вещество образует несколько аллотропных модификаций: алмаз, графит, карбин, фуллерены, графен.
Ответ
Неметалл, № 6, 2-й период, IVA-группа; электроны 2, 4; степени окисления от −4 до +4; CO₂ (кислотный) и CH₄
Почему так
Строение атома и свойства элемента следуют из номера, периода и группы в Периодической системе.
Подробнее — в теме «Элементы IVA-группы. Углерод».