Степень окисления +4 атом углерода имеет в каждом из соединений ряда: 1. CH4, Al4C3, CS2 3) CCl4, Na2CO3, CO2 2. Na2CO3, CO, CCl4 4) CO, CaCO3, C2H6

Во всех трёх соединениях углерод имеет степень окисления +4 только в ряду под номером 3: CCl₄, Na₂CO₃, CO₂.

Разберём по шагам, как это видно.

Как считаем степень окисления

Основные правила:

1. Сумма степеней окисления всех атомов в молекуле нейтрального вещества = 0.

2. Для простых веществ (H₂, O₂, C(графит), S₈ и т.д.) степень окисления = 0.

3. Для щёлочных металлов (Na, K, Li) обычно +1, для щёлочноземельных (Ca, Mg, Ba) обычно +2.

4. Для кислорода почти всегда −2 (кроме пероксидов и некоторых особых случаев).

5. Для водорода почти всегда +1 (кроме гидридов металлов, где −1).

6. Для галогенов (Cl, Br, I) в соединениях с менее электроотрицательными элементами обычно −1.

Дальше просто составляем уравнение по сумме степеней окисления.

Проверим каждый вариант

Вариант 1: CH₄, Al₄C₃, CS₂

1. CH₄

   • H: +1 (4 атома → +4)

   • Пусть у C степень окисления x.

   • Сумма: x + 4·(+1) = 0 → x + 4 = 0 → x = −4
     Углерод: −4, не подходит.

2. Al₄C₃

   • Al: почти всегда +3 (4 атома → +12)

   • Пусть у C степень окисления x (3 атома).

   • Сумма: 4·(+3) + 3·x = 0 → 12 + 3x = 0 → x = −4
     Углерод: −4, не подходит.

3. CS₂

   • S: обычно −2 (2 атома → −4)

   • Пусть у C степень окисления x.

   • Сумма: x + 2·(−2) = 0 → x − 4 = 0 → x = +4
     Углерод: +4, подходит.

В этом ряду только CS₂ имеет C(+4), остальные нет, значит весь ряд не подходит.

Вариант 2: Na₂CO₃, CO, CCl₄

1. Na₂CO₃ (карбонат натрия)

   • Na: +1 (2 атома → +2)

   • O: −2 (3 атома → −6)

   • Пусть у C степень окисления x.

   • Сумма: 2·(+1) + x + 3·(−2) = 0
     2 + x − 6 = 0 → x − 4 = 0 → x = +4
     Углерод: +4, подходит.

2. CO (угарный газ)

   • O: −2

   • Пусть у C степень окисления x.

   • Сумма: x + (−2) = 0 → x = +2
     Углерод: +2, не подходит.

3. CCl₄

   • Cl: −1 (4 атома → −4)

   • Пусть у C степень окисления x.

   • Сумма: x + 4·(−1) = 0 → x − 4 = 0 → x = +4
     Углерод: +4, подходит.

В этом ряду Na₂CO₃ и CCl₄ имеют C(+4), но CO — нет, значит ряд целиком не подходит.

Вариант 3: CCl₄, Na₂CO₃, CO₂

1. CCl₄ — уже считали выше: C = +4.

2. Na₂CO₃ — уже считали: C = +4.

3. CO₂

   • O: −2 (2 атома → −4)

   • Пусть у C степень окисления x.

   • Сумма: x + 2·(−2) = 0 → x − 4 = 0 → x = +4
     Углерод: +4.

Во всех трёх соединениях этого ряда углерод имеет степень окисления +4. Это как раз то, что требуется.

Вариант 4: CO, CaCO₃, C₂H₆

1. CO — уже считали: C = +2, не подходит.

2. CaCO₃ (карбонат кальция)

   • Ca: +2

   • O: −2 (3 атома → −6)

   • Пусть у C степень окисления x.

   • Сумма: (+2) + x + 3·(−2) = 0
     2 + x − 6 = 0 → x − 4 = 0 → x = +4
     Углерод в карбонат-ионе: +4, подходит.

3. C₂H₆ (этан)

   • H: +1 (6 атомов → +6)

   • Пусть средняя степень окисления C — x (2 атома).

   • Сумма: 2x + 6·(+1) = 0 → 2x + 6 = 0 → 2x = −6 → x = −3
     Средняя степень окисления углерода: −3, не подходит.

В этом ряду только CaCO₃ даёт C(+4), остальные нет.

Итог

Степень окисления +4 атом углерода имеет во всех соединениях только в ряду:

3) CCl₄, Na₂CO₃, CO₂