Чем объяснить, что углерод, имеющий в станционарном состоянии электронное строение атома 1s2 2s2 2p2, проявляет валентность 4 в органических соединениях?

• а) гибридизацией электронных облаков атома углерода
• б) sp3 гибридизацией
• в) спариванием неспаренных электронов
• г) образованием четырех химических связей

Химия 9 класс Валентность и гибридизация атома углерода углерод валентность электронное строение атом углерода 1s2 2s2 2p2 органические соединения гибридизация sp3 гибридизация спаривание неспаренных электронов химические связи химия 9 класс Новый

Чтобы понять, почему углерод проявляет валентность 4 в органических соединениях, необходимо рассмотреть его электронное строение и процессы, которые происходят в атоме углерода.

1. Электронное строение углерода:

• Углерод имеет 6 электронов: 2 в оболочке 1s и 4 во второй оболочке (2s2 2p2).
• Из этих 4 электронов два находятся в 2s-орбитали, а два — в 2p-орбитали (один из них неспаренный).

2. Способы достижения валентности 4:

• Гибридизация электронных облаков: Углерод может "смешивать" свои орбитали, чтобы образовать новые гибридные орбитали, которые будут иметь одинаковую энергию и форму. Это позволяет углероду образовывать 4 эквивалентные связи с другими атомами.
• Спаривание неспаренных электронов: Углерод может спарить свои неспаренные электроны с электронами других атомов, что также способствует образованию дополнительных связей.
• Образование четырех химических связей: В результате гибридизации и спаривания углерод способен образовать 4 химические связи, что и объясняет его валентность.

3. Выбор правильного ответа:

Из предложенных вариантов, наиболее полным и точным объяснением является:

• а) гибридизацией электронных облаков атома углерода, что включает в себя sp3 гибридизацию, спаривание неспаренных электронов и образование четырех химических связей.

Таким образом, углерод проявляет валентность 4 благодаря гибридизации, что позволяет ему образовывать стабильные соединения с другими элементами, такими как водород, кислород и азот, в органических молекулах.