2 Cl

Grupo 17. Halógenos
Autor: Areli Flores Gaspar
Propiedades de los halógenos
• No metálicos, excepto el At que es un metaloide (radiactivo).
• Son llamados halógenos = “formadores de sales”
• Diferentes estados de agregación
• Reactivos
• Tóxicos
• Altas energías de ionización
• Oxidantes
Abundancia
fluorita CaF2,
Fluorapatito Ca5(PO4)3F
criolita Na3AlF6.
Es
el
halógeno
más
abundante en la corteza
terrestre.
No se encuentran en estado
libre en la naturaleza.
Se encuentran en forma de
haluros (X-).
Depósitos de NaCl
Silvina KCl,
Es el halógeno más abundante en
el agua marina con una
concentración de 18000 ppm
Configuración electrónica
Cuando los elementos del
grupo 17 ganan electrones
forman aniones
Ganan electrones
p
e
r
í
o
d
o
s
Configuración electrónica
ns2np5
Grupo
Electronegatividad
La electronegatividad decrece a medida que aumenta el Z
Energía de ionización
La energía de ionización de los halógenos es alta.
Disminuye al aumentar el número atómico de los elementos.
Poder oxidante
El flúor es el agente oxidante más fuerte
F2 + 2 Cl-
2 F - + Cl2
F2 + 2 Br + 2,87 V
2 F - + Br2
Cl2 + 2 Br-
F
2 Cl - + Br2
F2 + 2 I Cl2 + 2I-
+ 1,36 V
Cl
+ 1,09 V
Br
2 F - + I2
2 Cl - + I2
Br2 + 2I+ 0,54 V
I
2 Br - + I2
Características Físicas
Distancias y energías de enlace
∆H
(KJ/mol)
158
242
193
151
••
• •F
••
••
F• •
••
Mayor repulsión que en el
resto de los halógenos
Flúor
Flúor del latín fluere, que significa "fluir".
Descubierto en suecia en 1971.
Denominado el “tiranosaurio rex” (reacciona con todos
los elementos excepto He, Ne y Ar).
Obtención de fluor
El flúor se obtiene mediante electrolisis de una mezcla
de HF y KF, en donde se produce la oxidación de los
fluoruros:
2F- (g)→ F2 (g) + 2 e2H+ (g) + 2e- → H2 (g)
Producción anual: 104 toneladas
55% se emplea para preparar UF6
Flúor. Aplicaciones
CFC’s
politetrafluoroetileno (PTFE)
TEFLÓN
UF6
•Alta estabilidad físico-química y
nula toxicidad.
•Destructores de la capa de ozono
prevención de caries
Flúor. Aplicaciones
Cloro
Cloro del griego choloros que significa “de color verde
amarillento”
Descubierto en Suecia en 1774.
Fue utilizado durante la guerra como arma química.
Reacciona con muchos elementos para dar el edo. de
oxidación más alto del elemento.
2 Fe(s) + 3 Cl2 (g)
2 FeCl3 (s)
2 P(s) + 5 Cl2 (g)
2 PCl5 (s)
Obtención de cloro
En el laboratorio:
2 HCl(ac)
2 H+ (ac) + 2 Cl2 (g) + 2 e-
2 MnO4-(ac) + 8 H+ (ac) + 5 e-
Mn2+ (ac) + 4 H2O (l)
Preparación industrial:
Electrólisis de solución acuosa
de NaCl (salmuera)
Síntesis de
compuestos
organoclorados
Cloro. Aplicaciones
C2Cl4
Percloroetileno
(Desengrasante)
Policloruro de vinilo
(PVC)
Cloración de agua potable
Hipoclorito de sodio
(blanqueador)
Bromo
Bromo del griego bromos que significa “fetidez”.
Fue descubierto en Francia en 1826.
Pesticidas
Retardador de
combustión.
Evita la
descomposición del
plástico por bacterias.
Bromacil
(C9H13BrN2O2)
Bromo. Aplicaciones
Síntesis de
productos químicos:
Medicinas
Antidetonantes de
gasolina
Colorantes
Sedantes
C2H4Br2
Fotografía:
KBr
NaBr
Yodo
Yodo del griego iodes que significa “de color violeta”.
Descubierto en Francia en 1811.
Se emplea para
esterilizar material
quirúrgico
El yodo es usado en la
glándula tiroides para
producir una hormona
esencial (tiroxina)
Astato
Astato del griego astatos que significa "inestable". De hecho, es
un elemento radioactivo. El astato se origina en la serie radioactiva
del 235U, pero de una manera colateral:
Se preparó por primera vez mediante la reacción en un ciclotrón,
entre el 209Bi y partículas a:
No se conocen bien propiedades físicas del elemento debido a que
los isótopos del At poseen vidas medias de sólo horas.
Compuestos iónicos
Compuestos covalentes
Propiedades físicas de los halogenuros de hidrógeno
Compuesto Masa
H
F
92 pm
PF (°C)
H
Cl
PE (°C)
127 pm
H
pKa
∆H (kJ/mol)
141 pm
L (pm)
H
163 pm
Br
I
Hidrácidos o ácidos halogenhídricos
••
H •
•
••
•
O • + H • F •
•
•
••
••
H
HF (ac) + H2O (l)
H •
•
••
+
O
• H
•
••
H
••
+• F •
•
•
••
H3O+ (ac) + F – (ac)
Ka= 7,2 10 -4
-
El HF es un ácido débil
O
H
H
H
F
Puentes de hidrógeno en solución acuosa de FH
El HCl, HBr y el HI son ácidos fuertes
H
Cl
Enlace covalente
fuerte
H
Cl
Enlace intermolecular
débil
Fuerza relativa de los hidrácidos
HF (ac) << HCl (ac) < HBr (ac) < HI (ac)
Oxoácidos de los halógenos
Los oxoácidos son oxidantes
Número de
oxidación
Fórmula
Nombre
ácido perhálico
ácido hálico
ácido haloso
ácido
hipohaloso
Ejemplo
pKa
Oxoácidos del cloro
Oxoácido
Estructura
Número de
oxidación del cloro
pKa
perclórico
fuerte
clórico
fuerte
cloroso
hipocloroso
El grado de acidez aumenta con:
la electronegatividad, el número de oxidación
y el número de oxígenos unidos al halógeno
Comparación de la acidez de los oxoácidos del cloro,
bromo , yodo
Ácido hipoahaloso
HClO
HBrO
HIO
Estructura
Electronegatividad
pKa
Notas adicionales
Notas …cont.