Барий (Ba): степень окисления, валентность, строение атома
Барий Ba — щёлочноземельный металл, № 56. Степени окисления: +2; валентность II. Электронная формула [Xe]6s², электроны по уровням: 2, 8, 18, 18, 8, 2. M = 137 г/моль.
| Что | Значение |
|---|---|
| Степень окисления | +2высшая +2, низшая 0 подробнее |
| Валентность | IIпостоянная подробнее |
| Электронная формула | 1s² |
| Строение атома | +56: 56 p⁺, 82 n⁰, 56 e⁻уровни 2, 8, 18, 18, 8, 2 подробнее |
| Молярная масса | 137 г/мольточнее 137,33 подробнее |
| Положение | 6-й период, IIА группа, s-элемент |
| Характеристика | щёлочноземельный металл подробнее |
| ЭО по Полингу | 0,89 таблица ЭО |
Какая степень окисления у бария?
Высшая степень окисления бария — +2, низшая — 0 (в простом веществе). В соединениях — только +2.
Барий во всех соединениях +2, в том числе в пероксиде BaO2, где −1 — у кислорода.
| Степень окисления | Примеры соединений |
|---|---|
| +2 | BaO, Ba(OH)2, BaSO4, BaCl2, BaO2 |
Задание 3 ЕГЭ: степень окисления и валентность
Какая валентность у бария?
Валентность бария — II (постоянная).
| Валентность | Примеры соединений |
|---|---|
| II | BaO, BaCl2, BaSO4 |
Строение атома бария
Порядковый номер бария — 56, поэтому заряд ядра +56: в ядре 56 протонов и 82 нейтрона (у самого распространённого изотопа ¹³⁸Ba, массовое число 138).
Вокруг ядра — 56 электронов на шести энергетических уровнях: 2, 8, 18, 18, 8, 2. Число уровней равно номеру периода.
Внешний уровень — 6-й, на нём 2 электрона. Неспаренных электронов в основном состоянии — 0.
Схема: +56 Ba )2 )8 )18 )18 )8 )2
По округлённой атомной массе (137) число нейтронов вышло бы 81: это среднее по природным изотопам, а у самого распространённого, ¹³⁸Ba, их 82.
Задание 1 ЕГЭ: строение атома
Электронная формула бария
1s²
Сокращённо, через остов благородного газа: [Xe]6s². В порядке заполнения подуровней: 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶4s²3d¹⁰4p⁶5s²4d¹⁰5p⁶6s².
В возбуждённом состоянии один электрон с 6s переходит на свободную p-орбиталь: 6s² → 6s¹6p¹, неспаренных электронов становится 2.
- Ba²⁺ (54 электрона) [Kr]4d¹⁰5s²5p⁶, как у ксенона
Характеристика бария
По плану: положение в таблице → строение атома → свойства → соединения.
Барий — элемент № 56, 6-й период, IIА группа, щёлочноземельный металл.
Электроны по уровням 2, 8, 18, 18, 8, 2; внешние электроны 6s².
Барий — самый активный из стабильных щёлочноземельных металлов: бурно реагирует с водой, образуя щёлочь Ba(OH)2, а при нагревании на воздухе горит.
Растворимые соли бария ядовиты, а нерастворимый сульфат BaSO4 безопасен и служит рентгеноконтрастным веществом; ионами Ba2+ обнаруживают сульфат-ионы, а пламя соли бария окрашивают в жёлто-зелёный цвет.
Простое вещество — мягкий серебристо-белый металл; на воздухе быстро окисляется, поэтому его хранят под керосином.
| Формула | Что это | M, г/моль |
|---|---|---|
| BaSO4 | сульфат бария — белый осадок, минерал барит | 233 |
| BaCl2 | хлорид бария — реактив на сульфаты | 208 |
| Ba(OH)2 | гидроксид бария — щёлочь | 171 |
| BaO2 | пероксид бария | 169 |
Молярная масса бария
M(Ba) = 137 г/моль
Молярная масса элемента численно равна его относительной атомной массе Ar. В расчётах ЕГЭ её берут округлённой до целого: 137 г/моль. Точное значение по IUPAC — 137,33 г/моль.
Вопросы и ответы
Как обнаружить сульфат-ион?
Раствором соли бария: Ba2+ + SO42− = BaSO4 — белый осадок, нерастворимый ни в воде, ни в кислотах. Карбонат и сульфит бария тоже белые, но растворяются в соляной кислоте — так их отличают.
Почему сульфат бария не ядовит, а хлорид ядовит?
Ядовит ион Ba2+. Хлорид бария растворяется в воде и отдаёт эти ионы, а сульфат практически нерастворим даже в соляной кислоте желудка и проходит через организм, не всасываясь. Поэтому взвесь BaSO4 дают выпить перед рентгеном.
Какого цвета пламя бария?
Жёлто-зелёного. Соли бария добавляют в пиротехнику ради зелёных огней.
Как барий встречается на ЕГЭ?
- Задание 1: строение атомаВнешние электроны бария — 6s², неспаренных в основном состоянии 0: по таким признакам элемент выбирают из ряда.
- Задание 2: периодический законБарий — 6-й период, IIА группа: по положению сравнивают радиус атома, электроотрицательность и металлические свойства с соседями.
- Задание 3: степень окисления и валентностьВысшая степень окисления бария +2, низшая 0; валентность II.
- Задание 4: химическая связьВ простом веществе связь металлическая и решётка металлическая; с активными неметаллами образует ионные соединения.
Соседи бария в таблице Менделеева
Потренироваться на заданиях
Таблица помогает найти ответ, тренажёр — научиться находить его самому. В кабинете НейроМиши задания ЕГЭ с проверкой и разбором ошибки. Начать можно без регистрации.
Таблицы по теме
Источники
- ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ 2027 по химии (проект) — задания 1–4: строение атома, периодический закон, степень окисления и валентность, химическая связь
- CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса — атомные и молярные массы
- CIAAW: изотопный состав элементов — самый распространённый изотоп — число нейтронов
- NIST Atomic Spectra Database: основные состояния нейтральных атомов — электронные конфигурации, в том числе исключения с «провалом» электрона