Валентность – это способность атомов присоединять к себе определенное число других атомов. У неметаллов и переходных металлов она может быть высшей или низшей. Высшая равна номеру группы, низшая – разнице между числом 8 и номером группы. Так получилось, что у углерода валентность всегда равна IV (высшая – IV по номеру группы, низшая – 8 - 4 = IV). Получается, в задании мы можем отбросить условие с валентностью.
Степень окисления – это условный заряд, который получает атом в результате полной отдачи или принятия электронов, исходя из условия, что все связи в соединении ионные.
Ищем нужную степень окисления:
1. COS – оксид-сульфид углерода. O – во всех соединениях, кроме как с фтором*, имеет -2 (т. е. во всех оксидах). S – в сульфидах тоже имеет -2. Исходя из того, что молекула нейтральна, C здесь имеет степень окисления +4. Не подходит.
2. CO(NH₂)₂. H в соединении с N имеет +1, N – -3 (даже здесь, так как это остаток аммиака). Получается, NH₂ имеет степень окисления -3 + 1*2 = -1. Так как остатка два, то общая степень окисления равна -2. O – -2 (нет фтора). x - 2 - 2 = 0, x = 4 – C (из нейтральности молекулы). C⁺⁴ не подходит.
3. CaC₂. Тут всё просто – Ca²⁺, значит, C⁻ – не подходит.
4. CHCl₃. Cl здесь имеет степень окисления -1, так как он может отдавать электроны только O и F*, значит, здесь общая степень окисления будет -3. H – +1 (-1 только в гидридах*). Из нейтральности молекулы x + 1 - 3 = 0, x = 2. То есть C²⁺ - подходит.
Ответ: 4.
*Смотри на ряд электроотрицательности. Элементы бывают окислителями только для тех элементов, у которых меньше электроотрицательность. Например, O – окислитель для Cl, N... (Cl₂O₇, NO₂...), но для F он уже восстановитель (OF₂). Не может быть оксида фтора, так как фтор электроотрицательнее кислорода.