Определите степень окисления углерода в веществах: CH₄, CCl₄, C₂H₄, C₂H₂, зная, что углерод в соединениях всегда четырёхвалентный.

Для определения степени окисления углерода в различных соединениях нужно учитывать правило о том, что углерод всегда четырёхвалентный, и балансировать заряд атомов в молекуле.

1. CH₄ (метан)
   В молекуле метана углерод связан с четырьмя атомами водорода. Водород в соединениях с углеродом всегда имеет степень окисления +1.
   Поскольку углерод четырёхвалентен, его степень окисления в CH₄ будет -4, чтобы сумма степеней окисления всех атомов равнялась нулю:

   $$x + 4 \times (+1) = 0 \quad \Rightarrow \quad x = -4$$

   Степень окисления углерода в CH₄: -4.

2. CCl₄ (тетрахлорметан)
   В молекуле CCl₄ углерод связан с четырьмя атомами хлора. Хлор в соединениях обычно имеет степень окисления -1.
   Чтобы сумма степеней окисления всех атомов была равна нулю:

   $$x + 4 \times (-1) = 0 \quad \Rightarrow \quad x = +4$$

   Степень окисления углерода в CCl₄: +4.

3. C₂H₄ (этилен)
   В молекуле этилена углерод связан с другими атомами углерода и водорода. Поскольку углерод четырёхвалентен, а водород имеет степень окисления +1, можно предположить, что углерод в этом соединении имеет одинаковую степень окисления для обеих углеродных позиций.
   Подсчитаем для одного атома углерода:

   $$x + 2 \times (+1) = 0 \quad \Rightarrow \quad x = -2$$

   Степень окисления углерода в C₂H₄: -2.

4. C₂H₂ (ацетилен)
   В молекуле ацетилена углерод связан с водородом, и между атомами углерода существует тройная связь. Поскольку углерод четырёхвалентен, для каждого атома углерода можно найти его степень окисления.
   Подсчитаем для одного атома углерода:

   $$x + 1 \times (+1) = 0 \quad \Rightarrow \quad x = -1$$

   Степень окисления углерода в C₂H₂: -1.

Итак, степени окисления углерода в этих веществах следующие:

• В CH₄: -4

• В CCl₄: +4

• В C₂H₄: -2

• В C₂H₂: -1