В таблице Менделеева кислород находится во втором периоде шестой группы, порядковый номер 8. Это означает, что у него всего имеется 8 электронов и 2 энергетических уровня, на которых эти электроны располагаются.
На первом уровне (который ближе к ядру атома) два S-электрона, а на втором (внешнем) - два S и четыре Р-электрона.
Валентность элемента зависит от числа неспаренных электронов, которые находятся на внешнем уровне. У кислорода их будет всего два.
Рассмотрим строение внешнего уровня атома кислорода. На нем всего 6 электронов.
Два S-электрона находятся в паре на S-подуровне, на нем может поместиться всего два электрона, вот они его и заняли.
На Р-подуровне может поместиться максимум 6 электронов на трех орбиталях. У кислорода 4 электрона. Два из них заняли одну орбиталь, образуя пару. А два распределились каждый на своей орбитали, то есть остались неспаренными.
Так как валентность зависит от числа неспаренных электронов, а у кислорода их два, то и валентность кислорода будет равна 2.
Валентность кислорода не может равняться 6, так как у него отсутствует d-уровень, на который могли бы перейти электроны, разрушив пары и став неспаренными. В отличие от кислорода, все остальные элементы 6 группы, начиная с 3 периода, имеют d-уровни, на которые могут переходить электроны. Поэтому у всех остальных элементов высшая валентность может равняться 6.
2 Al2(SO4)3 + 3 Pb2 = 6 PbSO4 + 4 Al