---
title: "Углерод: степень окисления, валентность, строение атома"
description: "Углерод (C, № 6): степени окисления −4, +2, +4, валентность IV, II, электронная формула [He]2s²2p², схема строения атома, характеристика и молярная масса."
url: https://neuromisha.ru/spravochnik/elementy/uglerod/
dateModified: 2026-09-29
author: "Редакция НейроМиши"
---

# Углерод (C): степень окисления, валентность, строение атома

Углерод C — неметалл, № 6. Степени окисления: −4, +2, +4; валентность IV, II. Электронная формула [He]2s²2p², электроны по уровням: 2, 4. M = 12 г/моль.

## Карточка элемента: Углерод

| Что | Значение |
| --- | --- |
| Порядковый номер | 6 |
| Степени окисления | −4, +2, +4 (высшая +4, низшая −4) |
| Валентность | IV, II |
| Электронная формула | 1s²2s²2p² (кратко [He]2s²2p²) |
| Электроны по уровням | 2, 4 |
| Протоны, нейтроны, электроны | 6, 6 (изотоп ¹²C), 6 |
| Молярная масса | 12 г/моль (точнее 12,01) |
| Положение | 2-й период, IVА группа, p-элемент |
| Тип | неметалл |
| Электроотрицательность по Полингу | 2,55 |

## Какая степень окисления у углерода?

| Степень окисления | Примеры |
| --- | --- |
| −4 | CH4, Al4C3 |
| +2 | CO |
| +4 | CO2, H2CO3, CaCO3, CCl4 |

В неорганике у углерода −4, +2 и +4. В органических веществах бывает любая степень окисления от −4 до +4: в этане C2H6 −3, в метаноле CH3OH −2, в ацетилене C2H2 −1, в формальдегиде HCHO 0, в муравьиной кислоте HCOOH +2.

## Какая валентность у углерода?

| Валентность | Примеры |
| --- | --- |
| IV | CO2, CH4, CCl4 |
| II | CO (по формуле) |

В органических соединениях углерод всегда четырёхвалентен — на этом стоит теория строения Бутлерова. В угарном газе по формуле валентность II, но на самом деле связь между атомами тройная (одна из связей донорно-акцепторная), и углерод там трёхвалентен.

## Электронная формула углерода

1s²2s²2p². Кратко: [He]2s²2p².

## Характеристика углерода

Углерод — элемент № 6, 2-й период, IVА группа.

Четыре внешних электрона 2s²2p²; углероду одинаково трудно отдать или принять четыре электрона, поэтому он образует ковалентные связи — в том числе прочные связи C–C в цепях и циклах, на этом держится вся органическая химия.

При обычных условиях углерод малоактивен, при нагревании — восстановитель: горит до CO2 (при недостатке кислорода — до CO), восстанавливает металлы из оксидов (кокс в доменной печи); с водородом и активными металлами проявляет окислительные свойства.

Оксид CO2 кислотный, CO несолеобразующий; соли угольной кислоты — карбонаты (мел, мрамор, известняк CaCO3) и гидрокарбонаты (питьевая сода NaHCO3).

Углерод образует несколько простых веществ (аллотропных модификаций): алмаз — самое твёрдое природное вещество, мягкий электропроводный графит, карбин и фуллерены.

## Важнейшие соединения углерода

| Формула | Что это | M, г/моль |
| --- | --- | --- |
| CO2 | углекислый газ — кислотный оксид | 44 |
| CO | угарный газ — несолеобразующий оксид, ядовит | 28 |
| CH4 | метан — простейший углеводород | 16 |
| CaCO3 | карбонат кальция: мел, мрамор, известняк | 100 |
| NaHCO3 | гидрокарбонат натрия, питьевая сода | 84 |

## Молярная масса углерода

M(C) = 12 г/моль (для расчётов ЕГЭ), точнее 12,01 г/моль.

## Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ?

- [Задание 1: строение атома](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-1/) — Внешние электроны углерода — 2s²2p², неспаренных в основном состоянии 2: по таким признакам элемент выбирают из ряда.
- [Задание 2: периодический закон](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-2/) — Углерод — 2-й период, IVА группа: по положению сравнивают радиус атома, электроотрицательность и металлические свойства с соседями.
- [Задание 3: степень окисления и валентность](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-3/) — Высшая степень окисления углерода +4, низшая −4; валентность IV, II.
- [Задание 4: химическая связь](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-4/) — С другими неметаллами образует ковалентные полярные связи.

## Вопросы и ответы

### Сколько неспаренных электронов у атома углерода?

В основном состоянии два (2s²2p²), в возбуждённом — четыре (2s¹2p³). В задании 1 ЕГЭ это частый вопрос: именно возбуждённое состояние объясняет, почему углерод почти всегда четырёхвалентен.

### Какая степень окисления углерода в CaCO3 и Al4C3?

В карбонате кальция +4: кальций +2, три атома кислорода дают −6, значит 2 + x − 6 = 0. В карбиде алюминия −4: четыре атома алюминия дают +12, и три атома углерода делят −12.

### Алмаз и графит — это одно вещество?

Нет, это разные простые вещества одного элемента. В алмазе каждый атом связан с четырьмя соседями, решётка прочная и твёрдая. В графите атомы соединены в плоские слои, слои держатся слабо, а подвижные электроны проводят ток.

## Источники

- [ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект)](https://doc.fipi.ru/ege/demoversii-specifikacii-kodifikatory/2027/hi_11_2027.zip) — задания 1–4: строение атома, периодический закон, степень окисления и валентность, химическая связь
- [CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса](https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm) — атомные и молярные массы
- [CIAAW: изотопный состав элементов](https://www.ciaaw.org/isotopic-abundances.htm) — самый распространённый изотоп — число нейтронов
- [NIST Atomic Spectra Database: основные состояния нейтральных атомов](https://physics.nist.gov/PhysRefData/ASD/ionEnergy.html) — электронные конфигурации, в том числе исключения с «провалом» электрона

## Другие справочные таблицы

- [Все химические элементы](https://neuromisha.ru/spravochnik/elementy/)
- [Таблица Менделеева](https://neuromisha.ru/spravochnik/tablica-mendeleeva/)
- [Валентность химических элементов](https://neuromisha.ru/spravochnik/valentnost/)

---

Источник: https://neuromisha.ru/spravochnik/elementy/uglerod/ — НейроМиша, Редакция НейроМиши.