Question

Почему элемент углерод в органических соединениях образует четыре связи,в то время как на его внешнем энергетическом уровне имеется только два неспаренных электрона?

Answer 1

Ууу, очень интересный вопрос. Для того, чтобы ответить на данный вопрос, нужно вспомнить о формах электронных орбиталей и размещение электронов по энергетическим уровням и подуровням.
С находится во втором периоде, то есть уровней у него 2, следовательно он имеет подуровни s и p. Так выглядит его электронная формула:
С 1s^2 2s^2 2p^2.
Поскольку на последнем подуровне есть незаполненная ячейка (у р-подуровня их 3), а на этом же уровне есть заполненная ячейка s-подуровня, то С может взять и перекинуть один электрон с s-подуровня на свободную ячейку р-подуровня, таким образом у него остаётся неспаренных целых 4 электрона, отсюда и валентность и связей могут достигать 4. 
На пальцах это сложно объяснить, но это всё, что я могу

Answer 2

Элемент углерод образует четыре связи в органических соединениях из-за его электронной конфигурации и способности к образованию ковалентных связей. Электронная конфигурация углерода составляет 1s² 2s² 2p², что означает, что на его внешнем энергетическом уровне (в оболочке) находится четыре электрона. Однако, важно отметить, что эти электроны распределены по двум s-орбиталям и двум p-орбиталям.

Каждая орбиталь способна вмещать не более двух электронов, и, следовательно, углерод может образовывать четыре ковалентные связи, используя эти четыре электрона. Ковалентная связь образуется, когда два атома делят пару электронов между собой.

В органических молекулах углерод часто образует связи с другими углеродами или с атомами других элементов, таких как водород, кислород, азот и т.д. Эти связи обеспечивают структуру органических соединений, таких как углеводы, белки, жиры и другие биомолекулы.

Способность углерода образовывать четыре ковалентные связи делает его основным строительным элементом для формирования сложных и разнообразных молекул в живых организмах и в органической химии в целом.