§ 2. Строение электронных оболочек атомов: Особенности электронного строения атома углерода

Электронное строение атома углерода в химии, C. Пространственное изображение строения атома углерода … Количество неспаренных электронов характеризует

Электронная схема углерода

C: 1s2 2s2 2p2

Короткая запись:

C: [He]2s2 2p2

Одинаковую электронную конфигурацию имеют атом углерода и N+1, O+2

Порядок заполнения оболочек атома углерода (C) электронами: 1s → 2s → 2p → 3s → 3p → 4s → 3d → 4p → 5s → 4d → 5p → 6s → 4f → 5d → 6p → 7s → 5f → 6d → 7p.

На подуровне ‘s’ может находиться до 2 электронов, на ‘s’ — до 6, на ‘d’ — до 10 и на ‘f’ до 14

Углерод имеет 6 электронов, заполним электронные оболочки в описанном выше порядке:

2 электрона на 1s-подуровне

2 электрона на 2s-подуровне

2 электрона на 2p-подуровне

Общие сведения о строении атома углерода

Порядковый номер равен 6. Заряд ядра равен +6. Атомный вес – 12,001 а.е.м. Известен изотоп углерода с массовым числом 14 (14С).

Что такое органическая химия?

Современное определение органической химии:

– это раздел химической науки, который изучает способы получения углеводородов и их производных, а также свойства, полученных веществ.

Не стоит думать, что предмет органической химии очень узкий, раз объект его исследований можно описать только 2 словами, поскольку количество углеводородов и их производных достаточно превышает все неорганические вещества вместе взятые.

История изучения органической химии

Развитие органической химии, как отдельной науки, началось недавно, но с предметом ее исследования люди были знакомы очень давно.

organicheskaya himiya
 

Первые вещества органической химии получались из живых организмов – растений и животных. Например, духи изготавливались из растительных масел, спирт синтезировали благодаря брожению винограда, а красные красители и вовсе из специальных червей. Поскольку получить искусственно такие вещества из неорганических материалов люди не могли, то предположили, что для их создания нужна «живая сила».

В 1827 году понятие органической химии было введено шведским ученым Й.Я. Берцелиусом.

В 1845 году немецким ученым Г. Кольбе было доказано, что органическое вещество можно добыть из неорганических соединений, и в качестве примера он показал получение уксусной кислоты из углерода, воды, серы и хлора.

В мире стал развиваться новый предмет, получивший название «химия органического синтеза».

С помощью химического анализа было показано, что при сжигании любого органического вещества, продуктами будут вода и углекислый газ, а в отдельных случаях чистая сажа или копоть, основу которых составляет уголь.

Современная задача органической химии – изучить вещества, молекулы которых образованы связями атомов углерода.

Характеристика основного элемента органической химии

Чтобы определить свойства и потенциальные возможности вступления в химические превращения какого-либо элемента, необходимо знать особенности его строения. Какие будут образовываться химические связи и каким образом их можно разорвать зависит от элемента.

Степень окисления углерода

Атомы углерода в соединениях имеют степени окисления 4, 3, 2, 1, -1, -2, -4.

Степень окисления — это условный заряд атома в соединении: связь в молекуле между атомами основана на разделении электронов, таким образом, если у атома виртуально увеличивается заряд, то степень окисления отрицательная (электроны несут отрицательный заряд), если заряд уменьшается, то степень окисления положительная.

Физические свойства

Углерод встречается в природе в виде горных пород. Известно несколько аллотропных модификаций углерода:

  • графит;
  • алмаз;
  • карбин;
  • уголь;
  • сажа.

Все эти вещества отличаются строением кристаллической решётки. Наиболее твёрдое вещество – алмаз – имеет кубическую форму углерода. При высоких температурах алмаз превращается в графит с гексагональной структурой.

Кристаллические решётки графита и алмаза

Рис. 3. Кристаллические решётки графита и алмаза.

Валентность C

Атомы углерода в соединениях проявляют валентность IV, III, II, I.

Валентность углерода характеризует способность атома C к образованию хмических связей. Валентность следует из строения электронной оболочки атома, электроны, участвующие в образовании химических соединений называются валентными электронами. Более обширное определение валентности это:

Число химических связей, которыми данный атом соединён с другими атомами

Валентность не имеет знака.

Квантовые числа C

Квантовые числа определяются последним электроном в конфигурации, для атома C эти числа имеют значение N = 2, L = 1, Ml = 0, Ms = ½

Видео заполнения электронной конфигурации (gif):

Как записать электронную схему углерода

Результат: электронная схема углерода

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Что мы узнали?

Углерод – типичный неметалл с шестью электронами на s- и р-орбиталях. В активном состоянии приобретает валентность IV и способен присоединять четыре атома вещества. Углерод может быть представлен в виде угля, сажи, графита, алмаза. Элемент реагирует с металлами, неметаллами, кислотами, кислородом, оксидами.

Энергия ионизации

Чем ближе электрон к центру атома — тем больше энергии необходимо, что бы его оторвать. Энергия, затрачиваемая на отрыв электрона от атома называется энергией ионизации и обозначается Eo. Если не указано иное, то энергия ионизации — это энергия отрыва первого электрона, также существуют энергии ионизации для каждого последующего электрона.

Энергия ионизации C:
Eo = 1086 кДж/моль

— Что такое ион читайте в статье.

Перейти к другим элементам таблицы менделеева

Где C в таблице менделеева?

Скачать таблицу менделеева в хорошем качестве

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

  • 
  • cuiID610lLQ_0SmTIloWkz5VA4Ef3YRQUDK4LD6In-C6TqpC4chDgm8vero9rJfuiGQqkaLM4guKrbTDS_VRHlZd.jpg?size=50x0&quality=96&crop=160,160,1280,1280&ava=1

    Natasha Zolotareva

    5/5

  • Ho3A-3t2xLg.jpg?ava=1

    Даниил Шкарин

    5/5

Оценка доклада

Средняя оценка: 4.1. Всего получено оценок: 380.

obrazovaka.ru
Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...