Для определения высшей степени окисления углерода в предложенных соединениях, необходимо рассмотреть каждое из них и проанализировать, в какой степени окисления находится углерод.
1) CO (угарный газ): В этом соединении углерод связан с кислородом. Окислительное число кислорода в соединениях обычно -2. Поскольку молекула нейтральная, сумма степеней окисления должна быть равна нулю. Следовательно, степень окисления углерода будет:
[
x + (-2) = 0 \implies x = +2
]
Значит, в CO углерод имеет степень окисления +2.
2) CH4 (метан): Здесь углерод связан с четырьмя атомами водорода. Окислительное число водорода в соединениях обычно +1. Сумма степеней окисления всех атомов в молекуле должна быть равна нулю:
[
x + 4 \cdot (+1) = 0 \implies x + 4 = 0 \implies x = -4
]
Таким образом, в CH4 углерод имеет степень окисления -4.
3) Na4C (тетранаатрийкарбид): В этом соединении углерод связан с четырьмя атомами натрия, которые имеют степень окисления +1. Сумма степеней окисления всех атомов в молекуле равна нулю:
[
4 \cdot (+1) + x = 0 \implies 4 + x = 0 \implies x = -4
]
Следовательно, в Na4C углерод имеет степень окисления -4.
4) Na2CO3 (карбонат натрия): В этом соединении углерод находится в составе карбонат-аниона ( \text{CO}_3^{2-} ). Натрий имеет степень окисления +1, а кислород -2. Рассмотрим карбонат-анион:
[
2 \cdot (+1) + x + 3 \cdot (-2) = 0 \implies 2 + x - 6 = 0 \implies x - 4 = 0 \implies x = +4
]
Таким образом, в Na2CO3 углерод имеет степень окисления +4.
Подводя итог, углерод имеет высшую степень окисления в соединении Na2CO3, где его степень окисления равна +4.