Задача 1
Условие (кратко)
Охарактеризуйте химические свойства углерода и подтвердите ответ уравнениями реакций.
Решение
При обычных условиях углерод малоактивен, при нагревании реагирует со многими веществами.
Восстановитель (степень окисления повышается):
\[\mathrm{C + O_2 \rightarrow CO_2}\]
\[\mathrm{ZnO + C \xrightarrow{t} Zn + CO\uparrow}\]
\[\mathrm{C + 2H_2SO_4 \rightarrow CO_2\uparrow + 2SO_2\uparrow + 2H_2O}\]
(последняя — с горячей концентрированной кислотой).
Окислитель (степень окисления −4) — с металлами, водородом и менее электроотрицательным кремнием:
\[\mathrm{4Al + 3C \xrightarrow{t} Al_4C_3}\]
\[\mathrm{Si + C \xrightarrow{t} SiC}\]
\[\mathrm{C + 2H_2 \xrightarrow{t} CH_4}\]
Соединения углерода с металлами и кремнием называют карбидами.
Ответ
Восстановитель с O₂, оксидами металлов, конц. H₂SO₄; окислитель с металлами, кремнием, водородом (карбиды, CH₄)
Почему так
С промежуточной степенью окисления 0 углерод может и отдавать, и принимать электроны в зависимости от партнёра.
Подробнее — в теме «Элементы IVA-группы. Углерод».