Почему соль Na2CO3 имеет именно такие индексы,если валентность углерода 2 или 4?

Валентность и степень окисления: важные различия

Валентность: Это способность атома образовывать химические связи. Валентность выражается целым числом и показывает, сколько связей может образовать атом.
Степень окисления: Это условный заряд атома в соединении, который рассчитывается, исходя из предположения, что все связи являются ионными. Степень окисления может быть положительной, отрицательной или нулевой.
Важно понимать, что валентность и степень окисления - это разные понятия, хотя они и связаны между собой.

Строение карбоната натрия (Na2CO3)

В карбонате натрия центральным атомом является углерод (C). Молекула (точнее, ионная структура) состоит из двух ионов натрия (Na+) и одного карбонат-иона (CO3^2-).

Натрий (Na): Натрий - щелочной металл, который всегда имеет степень окисления +1. В карбонате натрия он теряет один электрон, образуя ион Na+.
Углерод (C): Углерод в карбонат-ионе (CO3^2-) имеет степень окисления +4.
Кислород (O): Кислород обычно имеет степень окисления -2.
Почему CO3^2- имеет такой состав?

Карбонат-ион (CO3^2-) имеет следующую структуру:

Углерод (C) образует две одинарные связи с двумя атомами кислорода (O), и одну двойную связь с третьим атомом кислорода.
Общая степень окисления карбонат-иона составляет -2, что означает, что он имеет избыток двух электронов. Эти два электрона как раз и “компенсируются” двумя ионами натрия (Na+).
Расчет степени окисления:

Чтобы убедиться, что все верно, давайте рассчитаем степени окисления в карбонате натрия:

2 Na (+1) = +2
1 C (+4) = +4
3 O (-2) = -6
Сумма степеней окисления всех атомов в нейтральном соединении должна быть равна нулю:

+2 + 4 - 6 = 0

Итог

Формула Na2CO3 отражает соотношение ионов натрия и карбонат-ионов, необходимое для обеспечения электронейтральности соединения. Углерод в карбонат-ионе имеет степень окисления +4, а не +2. Число атомов кислорода (3) обусловлено структурой карбонат-иона и тем, как углерод образует связи с кислородом. Два атома натрия (каждый с зарядом +1) необходимы для балансировки заряда карбонат-иона (-2).

потому что сола гудмана посадили

В Na₂CO₃ углерод имеет валентность 4, а не 2, и образует карбонат-ион CO₃²⁻ с тремя кислородами из-за структуры и резонанса. Два натрия (Na⁺) нужны, чтобы уравновесить заряд -2 иона CO₃²⁻.