Вопрос
При образовании химических связей с кислородом углерод принимает положительные степени окисления: +4 и реже +2. Какие окислительно-восстановительные свойства характеризуют эти соединения? В каких реакциях углерод не меняет свою степень окисления?
Углерод может проявлять два основных окислительно-восстановительных свойства, когда находится в разных степенях окисления. При окислении углерод чаще всего принимает степень окисления +4, что характерно для углекислого газа (CO₂), или степень окисления +2, как в случае угарного газа (CO). В процессе реакции углерод, имеющий степень окисления +4, может восстановиться, отдавая электроны и снижая свою степень окисления.
Например, в реакции с угарным газом углерод может восстанавливать оксид углерода(IV), что приведёт к образованию угарного газа:
(2CO + o₂ → 2co₂)
С другой стороны, углерод в своей низшей степени окисления (+2) может восстанавливать металлы, приводя к их восстановлению. Примером может служить восстановление меди из оксида меди(II):
(C + CuO → Cu + CO₂)
Когда углерод не меняет свою степень окисления, это происходит в реакции с кислородом, например, при горении углерода в избытке кислорода:
(C + O₂ → CO₂)
Здесь углерод сохраняет свою степень окисления +4 и не участвует в восстановительных процессах, а непосредственно окисляется.