Вычислите сумму степеней окисления атомов углерода в составе:
а) этана (C2H6);
б) бутана (C4H10);
в) уксусной кислоты;
г) тетрахлорметана (CCl4).

Чтобы найти сумму степеней окисления всех атомов углерода в молекуле, используем правило: сумма степеней окисления всех атомов в нейтральной молекуле равна 0.

Обычно принимаем:

• водород H имеет степень окисления +1;

• кислород O имеет степень окисления −2;

• хлор Cl имеет степень окисления −1.

а) Этан, C₂H₆

Водород:
6 атомов H, каждый имеет степень окисления +1.

Суммарно по водороду:

6 · (+1) = +6

Молекула нейтральна, значит сумма степеней окисления двух атомов углерода должна быть:

x + 6 = 0

x = −6

Ответ: сумма степеней окисления атомов углерода в C₂H₆ равна −6.

Каждый атом углерода в этане имеет степень окисления −3.

б) Бутан, C₄H₁₀

Водород:

10 · (+1) = +10

Пусть сумма степеней окисления всех атомов углерода равна x:

x + 10 = 0

x = −10

Ответ: сумма степеней окисления атомов углерода в C₄H₁₀ равна −10.

В бутане отдельные атомы углерода могут иметь разные степени окисления, но их общая сумма всегда равна −10.

в) Уксусная кислота, CH₃COOH

Формула уксусной кислоты: C₂H₄O₂.

Водород:

4 · (+1) = +4

Кислород:

2 · (−2) = −4

Суммарно водород и кислород дают:

+4 + (−4) = 0

Значит сумма степеней окисления двух атомов углерода тоже равна 0:

x + 0 = 0

x = 0

Ответ: сумма степеней окисления атомов углерода в уксусной кислоте равна 0.

При этом атомы углерода имеют разные степени окисления:

• углерод в группе CH₃ имеет степень окисления −3;

• углерод в группе COOH имеет степень окисления +3.

Их сумма:

−3 + (+3) = 0

г) Тетрахлорметан, CCl₄

Хлор обычно имеет степень окисления −1.

Четыре атома хлора:

4 · (−1) = −4

Пусть степень окисления углерода равна x:

x + (−4) = 0

x = +4

Ответ: сумма степеней окисления атомов углерода в CCl₄ равна +4.

Итог:

а) C₂H₆: −6
б) C₄H₁₀: −10
в) CH₃COOH: 0
г) CCl₄: +4