Élément chimique · fiche de référence

56Ba

Baryum

Le baryum est l’élément 56 (Ba), situé en période 6, groupe 2 et dans le bloc s. À température ambiante, son état de référence est solide. Sa configuration électronique est [Xe] 6s2.

Numéro atomique56

Poids atomique standard137,327(7)

Groupe2

Période6

Blocs

Configuration électronique[Xe] 6s2

Structure électronique

Ce qui gouverne sa chimie

La configuration externe se termine par s². La perte de deux électrons de valence conduit à un ion +2, état ionique caractéristique des métaux alcalino-terreux.

Par rapport au groupe 1, cette couche externe à deux électrons modifie l’énergie d’ionisation, les liaisons et la réactivité. Dans la nature, ces éléments se rencontrent surtout dans des oxydes, carbonates, sulfates ou halogénures plutôt qu’à l’état métallique libre.

Formes chimiques

Composés, ions et matériaux

L’état d’oxydation +2 domine. Oxydes, hydroxydes, halogénures, carbonates et sulfates constituent des familles importantes, même si leur solubilité et leur stabilité thermique évoluent régulièrement dans le groupe 2.

Comportement physique

État et changements de phase

À température ambiante, l’état de référence est solide. La masse volumique indiquée est 3,51 g/cm³. Le point de fusion est 1 000 K (726,9 °C). Le point d’ébullition est 2 118 K (1 845 °C). La pression, la pureté et la structure cristalline peuvent modifier les valeurs mesurées.

Présence et applications

Présence, formes et usages

Le baryum est présent surtout dans des minéraux comme la barytine. Les composés solubles du baryum sont toxiques, mais le sulfate de baryum, très peu soluble, est utilisé comme produit de contraste en imagerie digestive et dans plusieurs applications industrielles.

Dans la pratique

Exemples d’utilisations concrètes

imagerie médicale

Le baryum est utilisé dans des agents d’imagerie, des détecteurs ou des composants spécialisés des systèmes d’imagerie médicale.

fluides de forage

Des composés du baryum, denses ou chimiquement utiles, sont ajoutés aux fluides de forage pour contrôler pression et propriétés d’écoulement dans les puits.

feux d’artifice

Des composés du baryum peuvent produire des couleurs, étincelles ou effets énergétiques caractéristiques lorsqu’ils sont chauffés dans un mélange pyrotechnique.

Position périodique

Ce que montrent les éléments voisins

Le baryum est en période 6 et dans le groupe 2. Dans le voisinage affiché, le césium est immédiatement à sa gauche sur la même période ; le strontium est au-dessus et le radium au-dessous dans le même groupe. Ces positions permettent de comparer le rayon atomique, l’énergie d’ionisation et les modes de liaison avec les éléments proches.

Données de référence

Propriétés physiques et atomiques

Classificationmétal alcalino-terreux

État à température ambiantesolide

Électrons par couche2 · 8 · 18 · 18 · 8 · 2

Masse volumique3,51 g/cm³

Point de fusion1 000 K (726,9 °C)

Point d’ébullition2 119 K (1 845 °C)

Électronégativité de Pauling0,89

Première énergie d’ionisation502,8kJ/mol

Affinité électronique13,95 kJ/mol

Les valeurs décrivent l’élément ou l’atome neutre lorsque cela s’applique. Les propriétés physiques peuvent dépendre de l’allotrope, de la pression et des conditions de mesure.

Histoire

Découverte et identification

La découverte du baryum est associée à Carl Wilhelm Scheele. L’identification de l’élément, son isolement sous forme pure et l’attribution ultérieure de son numéro atomique ne correspondent pas nécessairement au même moment historique.

Isotopes et poids atomique

Ce que signifie la valeur du tableau

Le poids atomique standard est 137.327(7). Cette valeur décrit la composition isotopique de la matière terrestre naturelle ; ce n’est pas la masse d’un atome particulier.

Le baryum possède au moins un isotope stable. Les isotopes ont le même nombre de protons et appartiennent donc au même élément, mais ils diffèrent par leur nombre de neutrons et leur masse atomique.

Précautions

Manipulation et exposition

Les risques associés au baryum dépendent de la forme chimique, de la dose et de la voie d’exposition. Le baryum élémentaire, ses ions et ses composés peuvent avoir des effets biologiques très différents : il faut consulter les données de sécurité de la substance réellement manipulée.