Question

Поясніть електрону будову атома Карбону в основному і збудженому станах та механізм утворення ковалентних зв'язків у молекулі метану

Answer 1

Відповідь:

Атом карбону має електронну конфігурацію 1s²2s²2p² у своєму основному стані. У цьому стані у нього є 6 електронів, з яких 2 знаходяться у найближчому до ядра s-орбіталі, а 4 - у p-орбіталях. У збудженому стані атом карбону може перебувати, наприклад, у стані з електронною конфігурацією 1s²2s¹2p³. У цьому стані у нього є 2 електрони в 1s-орбіталі, 2 електрони у 2s-орбіталі та 3 електрони у 2p-орбіталях.

У молекулі метану (CH₄) кожен атом водню має один електрон у своїй зовнішній s-орбіталі. Атом карбону має 4 електрони у своїх зовнішніх p-орбіталях. Утворення ковалентного зв'язку в молекулі метану полягає в тому, що кожний атом водню поділяє свій один електрон з атомом карбону. Атом карбону, у свою чергу, поділяє кожен зі своїх 4 електронів з чотирма атомами водню, щоб утворити 4 ковалентні зв'язки. Кожен зв'язок складається з двох електронів, які належать по одному атому водню та атому карбону. У результаті утворюється структура, в якій карбоновий атом знаходиться в центрі молекули, а чотири атоми водню розташовуються на кутах тетраедра.

Answer 2

Атом карбону має електронну будову, яка складається з 6 електронів. У основному стані, карбон має на своєму електронному шарі 2 електрони в s-орбіталі та 4 електрони в p-орбіталі. Електрони в p-орбіталі розташовані в трьох підорбіталях, які позначаються як px, py та pz. Кожен підорбіталь може містити максимум 2 електрони.

У збудженому стані, карбон може мати одне або декілька електронів, які переходять на вищий енергетичний рівень. Наприклад, одне з можливих збуджених станів карбону може мати конфігурацію 1s^2 2s^2 2p^1 3s^1, де один електрон з p-орбіталі переходить на s-орбіталь вищого енергетичного рівня.

Молекула метану (CH4) складається з одного атома карбону та чотирьох атомів водню. Утворення ковалентних зв'язків у молекулі метану відбувається шляхом спільного використання електронів. Кожен атом водню має один електрон у своєму зовнішньому енергетичному шарі, а атом карбону має чотири електрони в своєму зовнішньому енергетичному шарі.

Механізм утворення ковалентних зв'язків у молекулі метану полягає в тому, що кожен атом водню ділиться своїм електроном зовнішнього шару з атомом карбону. Це відбувається шляхом накриття орбіталів атомів водню та атома карбону. Атом карбону використовує свої чотири електрони зовнішнього шару для утворення чотирьох ковалентних зв'язків з атомами водню. Кожен ковалентний зв'язок у молекулі метану представляє собою спільне використання двох електронів - одного електрона атома водню та одного електрона атома карбону.

Таким чином, молекула метану має формулу CH4, де атом карбону утворює чотири ковалентні зв'язки з атомами водню, а кожен ковалентний зв'язок представляє собою спільне використання двох електронів [[1]] [[2]] [[3]].