Валентность бария (Ba)

Теория:

Валентность бария (Ba) — это способность образовывать в соединениях определенное количество химических связей.

Поэтому он всегда проявляет валентность, равную II (двум).

Барий относится к щелочноземельным металлам, которые находятся во 2-й группе и 6-м периоде периодической таблицы Менделеева.

Причина постоянной валентности: кроется в его электронной конфигурации.

На внешнем энергетическом уровне у него находятся только два валентных электрона.

Чтобы достичь стабильной электронной оболочки, как у инертного газа, атом бария отдает эти два электрона, образуя ион Ba²⁺.

Как определить валентность бария

Валентность бария можно определить несколькими способами:

1. По периодической системе.
2. По электронной конфигурации.
3. По соединениям.

✅ По периодической системе

Барий находится во 2-й группе. У всех элементов этой группы два валентных электрона на внешней оболочке, которые они легко отдают.

Это делает их валентность в соединениях равной II (2).

✅ По электронной конфигурации

Электронная конфигурация бария:

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p⁶4d¹⁰5s²5p⁶6s².

На внешнем уровне (6s) находится два электрона, которые он стремится отдать.

Это и обуславливает его валентность II.

✅ По соединениям

Например, в хлориде бария (BaCl₂​) атом бария образует две химические связи с двумя атомами хлора, так как у каждого атома хлора валентность I.

Таким образом, валентность бария равна II.

Почему валентность бария 2

Валентность бария всегда равна 2 по причине его электронной конфигурации.

Барий не имеет переменной валентности, так как его атомная структура не позволяет легко переходить в «возбуждённое» состояние, чтобы образовать больше двух связей.

Причина постоянной валентности кроется в его атомарном строении.

Чтобы увидеть это наглядно, обратите внимание на электронную формулу атома бария.

Возможные валентности атома в основном и «возбуждённом» состояниях

Понятия основного и «возбуждённого» состояний относятся к элементам, которые имеют d- или f-орбитали.

Электронная конфигурация бария:

[Xe]6s².

У него есть только два электрона на внешней оболочке, которые он стремится отдать.

У бария нет электронов на d-орбитали или p-орбитали (рядом с валентными электронами), куда они могли бы перейти при «возбуждении» для образования дополнительных связей.

Например, у элемента сера (S), которая имеет валентность II, IV и VI, это происходит за счёт «возбуждения» электронов с s- и p-орбиталей на d-орбитали.

Но у бария таких свободных орбиталей нет.

Примеры соединений

Поскольку барий имеет только одну постоянную валентность (II), все его соединения будут отражать это свойство.

Оксид бария (BaO): Барий (Ba) образует две связи с кислородом (O), который также имеет валентность II.

Хлорид бария (BaCl₂​): Барий образует две связи, по одной с каждым из двух атомов хлора (Cl), валентность которых I.

Сульфат бария (BaSO₄​): Барий образует две связи с сульфат-ионом (SO₄²⁻​), который имеет суммарную валентность II.

Химическая валентность является одним из фундаментальных свойств бария.

Для более глубокого изучения его атомного строения, физических свойств и применения, мы рекомендуем ознакомиться с нашей главной статьей: барий химический элемент.

Отличия валентности бария от других элементов 2-й группы

Его валентность как и всех элементов 2-й группы периодической системы (щелочноземельных металлов), всегда равна II.

Это свойство является общим для всей группы и обусловлено наличием двух валентных электронов на внешнем энергетическом уровне.

➡️ Ключевые отличия бария от других элементов

Хотя валентность у них одинаковая, барий отличается от своих «соседей» по группе своей химической активностью.

Увеличение активности: По мере движения вниз по 2-й группе (от бериллия к радию) химическая активность элементов возрастает.

Это происходит потому, что размер атомов увеличивается, и валентные электроны находятся дальше от ядра, что делает их более слабыми и легкими для отдачи.

Реакции с водой: Если магний реагирует с водой только при нагревании, а кальций и стронций — при комнатной температуре, то барий реагирует с водой очень активно, выделяя большое количество водорода.

Растворимость соединений: Растворимость солей бария, например, сульфата бария (BaSO₄​), значительно ниже, чем у аналогичных солей других щелочноземельных металлов.

Пример решения, задача:

Часто задаваемые вопросы: