HALÓGENOS

Química Inorgánica

PALADIO:Don Juan Guerrero Axel

Padilla Rodríguez Elba Reynoso Cesareo EduardoVelázquez Aguilar César A.

Grupo 17

HALÓGENOS

Del griego hals, 'sal' y

genes, 'origen' (que origina sal).

En condiciones ordinarias se encuentran

como moléculas diatómicas

Forman compuestos

con casi todos los

elementos de la tabla

periódica.

Poseen un estado de

oxidación de -1

Alcanzan la configuración

de gases nobles

A condiciones normales, el I2 es sólido,

Br2 es líquido y Cl2 y F2 son gases.

FLUOR

PROPIEDADES

• Configuración electrónica:

• 3.98Electronegatividad (escala de Pauling):

• 1,696 kg/m3Densidad:

• 1-Estado de oxidación:

• 74 pmRadio atómico:

• 133 pmRadio iónico:

• 3.40 eVAfinidad electrónica:

AbundanciaHalógeno más abundante en lacorteza terrestre, con unaconcentración de 950 ppm.En el agua de mar esta se encuentraEn una proporción deaproximadamente 1,3 ppm.

Los minerales más importantes enlos que está presente son la fluorita(CaF2,) el fluorapatito,Ca5(PO4)3F y la

criolita, Na3AlF6.

Reactividad• El fluoruro de hidrógeno es miscible con el agua y forma ácido

fluorhídrico:

• En presencia de concentraciones más altas de fluoruro de hidrógeno

• El ácido fluorhídrico es muy corrisivo, a pesar de ser un ácido débil. La reacción con el vidrio produce el ión hexafluorosilicato.

Método de obtención

El flúor se sigue obteniendo por el

método electroquímico de Moissan, ideado

hace 100 años con una producción anual de al menos 104 toneladas.

Usos Prevención de caries dentales.

Preparar fluoruro de uranio (VI) que sirve para separar los isotopos de uranio.

El politetrafluoroetileno (PTFE), también denominado teflón, se obtiene a través de la polimerización de tetrafluoroetileno que a su vez es generado a partir de clorodifluorometano, que se obtiene finalmente a partir de la fluoración del correspondiente derivado halogenado con fluoruro de hidrógeno, HF.

También a partir de HF se obtienen clorofluorocarburos (CFCs), hidroclorofluorocarburos (HCFCs) e hidrofluorocarburos (HFCs).

El fluoruro de hidrógeno se emplea en la obtención de criolita sintética, Na3AlF6, la cual se usa en el proceso de obtención de aluminio.

El difluoruro de amonio, NH4HF2, se emplea en el tratamiento de superficies, anodizado del aluminio.

DATO CURIOSO• La primera producción comercial de flúor fue para la bomba atómica del

Proyecto Manhattan, en la obtención de hexafluoruro de uranio, UF6, empleado para la separación de isótopos de uranio. Este proceso se sigue empleando para aplicaciones de energía nuclear.

Cloro • Elemento químico, símbolo Cl, de

número atómico 17 y peso atómico 35.453 uma

• Descubierto en 1774 por el sueco Carl Wilhelm Scheele

• Su nombre proviene (del griego χλωρος, que significa "amarillo verdoso")

• A temperatura ambiente existe como gas diatómico.

Abundancia• Universo: 1 ppm (por peso) • Sol: 8 ppm (por peso) • Corteza terrestre: 130 ppm • Agua de mar: 18000 ppm • Cuerpo humano: 1.2 x 106 ppb (por peso) 2.1 x 105 ppb (por átomos)• Se encuentra en la naturaleza , principalmente en forma de cloruro de

sodio, NaCl, y en minerales como la silvina, KCl, o la carnalita, KMgCl3·6H2O.

• Es el halógeno más abundante en el agua marina con una concentración de unos 18000 ppm. En la corteza terrestre está presente en menor cantidad, unos 130 ppm.

Propiedades:

Tiene un total de 9 isotopos de los cuales solo tres se encuentran en la naturaleza y solo dos de ellos son estables el 35Cl, estable con una abundancia del 75,77%, el

37Cl, también estable con una abundancia del 24,23%, y el isótopo radiactivo 36Cl.

Masa molar: 35.453 g/mol Bloque: p Periodo: 3

Estado: gas a 298 K Color: amarillo verdoso

Clasificación: No-metálico Punto de ebullición –34.05ºC Punto de fusión –100.98ºC.

ReactividadReación con agua Cl2(g) + H2O(l) OCl-

(aq) + 2H+(aq) + Cl-

(aq)

Reacción con halogenos Cl2 (g) + F2 (g) 2 ClF (g)

Cl2 (g) + 3 F2 (g) 2 ClF3 (g)

Cl2 (g) + 5 F2 (g) 2 ClF5 (g)

Cl2 (g) + Br2 (g) 2 ClBr (g)

Cl2 (g) + I2 (s) 2 ICl (s)

Reacción con bases3Cl2(g) + 6OH-

(aq)ClO3-(aq) + 5Cl-

(aq) + 3H2O

Obtención• El cloro gaseoso se prepara en la industria por electrolisis de NaCl fundido

o por el proceso cloro-álcali, la elctrólisis de una disolución acuosa de NaCl. Dos celdas comunes usas para el proceso cloro-álcali son la celda de mercurio y la celda de diafragma.

Reaccioón global en ambas celdas

Celda de mercurio

Celda de diafragma

Usos• Principal anión de los fluidos inter y

extracelulares del cuerpo humano.• Usado en la industria como agente blanqueador

de papel y textiles.• Pinturas, medicinas, solventes orgánicos,

insecticidas.• Purificación de agua y desinfección de albercas.

Dato curioso • Fue la primera arma química usada durante la Primera Guerra mundial • Fritz Haber, brillante químico que incluso recibió un Premio Nobel, en

colaboración con empresas de la industria de colorantes de su país, empezó a desarrollar en método eficiente para dispersar el gas en el territorio enemigo.

Bromo

Su símbolo es Br, número atómico 35.

Es un líquido de color rojo con las siguientes características

Punto de ebullición: 332K (59 ° C)Punto de fusión: 265.8K (-7,3 ° C)

Densidad: 3.1028g/cm3

¿En donde se encuentra el Bromo?

El Bromo se encuentra en la naturaleza en dos isotopos 79Br y81Br en un porcentaje de 50.69% y 49.31% respectivamente.Se encuentra principalmente en agua de mar y salmuerascomo sales de bromuros de metales alcalinos yalcalinotérreos.En la corteza terrestre se encuentra 3 ppm y en el agua demar se encuentra 6.7 pmm de Bromo.

¿Cómo se obtiene?

• El ion bromuro se oxida a bromo empleando cloro:

• 2Br¯ + Cl2 → 2Cl¯ + Br2

• Se acidifica el agua de mar con acido sulfúrico hasta que el pH sea 3.5 se necesita aproximadamente 130g de H2SO4 puro por tonelada de agua de mar.

• El Cl2 para oxidar el Br¯ a Br2 se alimenta a la vez que el ácido sulfúrico.

• El Br2 que se forma se arrastra por una corriente de aire este Br2 es de baja calidad, pues puede contener Cl2.

• El Br2 absorbe en una torre, en la que entra en contacto con una disolución de carbonato de sodio, que hace que el Br2 se desproporcione Br¯ y BrO3¯

• 3Br2 + 6OH¯ → 5Br¯ + BrO3¯ + 3H2O

• El Br¯ y BrO3¯ se convierten en Br2 elemental mediante acción del ácido sulfúrico y se expulsa de la torre de absorción por una corriente de aire:

• 5NaBr + NaBrO3 + 3H2SO4 → 3Br2 + 3Na2SO4 + 3H2O

Aplicaciones

• El principal uso industrial del Br2 ha sido la preparación del compuesto 1,2-dibromoetano, que se empleaba como aditivo de las gasolinas.

• Se usan como agente retardador de fuego y se suelen añadir a fibras que se emplean para la fabricación de alfombras y plástico. El más empleado es el tris(dibromopropil)fosfato (Br2C3H5O)3PO.

Dato curioso

Los compuestos bromados, especialmente el bromuro de potasio, fueron usados

extendidamente como sedantes durante el siglo XIX y principios del XX. Los bromuros en forma de sales simples aún se utilizan como anticonvulsivos tanto

en medicina humana como en veterinaria.

Yodo

Elemento no metálicoNúmero atómico 53Su nombre se debe al color violeta de su

vaporDescubierto por Bernard Courtois en 1811

No se encuentra en su forma elementalSu nombre viene del griego y en españolsignifica violeta

• Es el menos abundante, presentándose en la corteza terrestre con una concentración de 0,14 ppm, mientras que en el agua de mar su abundancia es de 0,052 ppm.

•

PROPIEDADES

Sus propiedades se modulan por:

La debilidad relativa de los enlaces covalentes entre el yodo y elementos más electropositivos

Los tamaños grandes del átomo de yodo y del ion yoduro reducen las entalpías de la red cristalina y de disolución de los yoduros , en tanto que incrementa la importancia de las fuerzas de van der Waals en los compuestos del yodo, y la relativa facilidad con que se oxida éste.

Sus estados de oxidación del yodo es +1, +3, +5 o +7

El yodo es el halógeno menos reactivo y electronegativo

MÉTODO DE OBTENCIÓN

• El yodo se obtiene a partir de los yoduros, I-, presentes en el agua de mar y en algas, o en forma de yodatos, IO3- a partir de los nitratos del salitre

• En el caso de partir de yodatos: IO3

- + 5I- + 6H+ → 3I2 + 3H2O

• Con yoduros • 2I- + Cl2 → I2 + 2Cl-

ISÓTOPOS

• Existen aproximadamente 22 isótopos artificailes: • El único isótopo estable del yodo es el 127I (53 protones, 74

neutrones • El más importante es el 131I, con una vida media de 8 días; se

utiliza mucho en el trabajo con trazadores radiactivos y ciertos procedimientos de radioterapia.

• El yodo-129 (con un periodo de semidesintegración de unos 16 millones de años) se puede producir a partir del xenón-129 en la atmósfera terrestre, se empleó en los estudios de agua de lluvia en el seguimiento del accidente de Chernóbil.

Usos

• Las propiedades bactericidas del yodo apoyan sus usos principales para el tratamiento de heridas o la esterilización del agua potable.

• Se utilizan para tratar ciertas condiciones de la tiroides y del corazón• Como suplemento dietético (en la forma de sales yodatadas) y en

los medios de contraste para los rayos X.• Usos industriales:• El yoduro de plata es uno de los constituyentes de las emulsiones

para películas fotográficas rápidas.• En la industria de los tintes a base de yodo se producen para el

procesamiento de alimentos y para la fotografía en colores.

Dato curioso

• Participa en la formación de las hormonas tiroideas (tiroxina y triyodotironina)

• Su deficiencia puede provocar:• Bocio simple e hipotiroidismo• Piel y cabellos secos• Baja actividad metabólica y obesidad• Cretinismo (retraso físico y mental en niños

nacidos de madres con un consumo de yodo limitado)

AstatoCARACTERÍSTICAS GENERALES

Nombre: AstatoSímbolo: AtNúmero atómico: 85Masa atómica (uma): (209,99)Período: 6Grupo: VIIA (halógenos)Bloque: p (representativo)Valencias: -1, +1, +5

PROPIEDADES PERIÓDICASConfiguración electrónica: [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5

Radio atómico (Å): -Radio iónico (Å): - Radio covalente (Å): -Energía de ionización (kJ/mol): 930Electronegatividad: 2,20Afinidad electrónica (kJ/mol): 270

PROPIEDADES FÍSICAS

Densidad (g/cm3): -Color: -Punto de fusión (ºC): (302) estimadoPunto de ebullición (ºC): -Volumen atómico (cm3/mol): -

Historia • Descubridor: Dale Corson, K. MacKenzie, Emilio

Segrè. • Lugar de descubrimiento: USA. • Año de descubrimiento: 1940. • Origen del nombre: De la palabra griega "astatos"

que significa "inestable", debido a que este elemento carece de isótopos estables.

• Obtención: Se obtuvo bombardeando el isótopo de bismuto 209Bi con partículas alfa.

Métodos de obtención • Se obtiene de la misma manera en que se hizo inicialmente, es decir,

bombardeando el isótopo 209-Bi con partículas alfa.

• Isótopos: 25 isótopos inestables: su período de desintegración oscila entre 125 nanosegundos (213-At) y 8,1 horas (210-At).

• Se han sintetizado 25 isótopos mediante reacciones nucleares de

transmutación artificial.

• El isótopo con mayor tiempo de vida es el 210At, el cual decae en un tiempo de vida media de sólo 8.3 h.

Abundancia• El ástato se encuentra en la naturaleza como parte

integrante de los minerales de uranio, pero sólo en cantidades traza de isótopos de vida corta, continuamente abastecidos por el lento decaimiento del uranio.

• La cantidad total de ástato en la corteza terrestre es menor que

28 g

Aplicaciones• El isótopo más importante es el 211At y se

utiliza en marcaje isotópico.• El isótopo 211At es utilizado para el tratamiento

de algunos tipos de cáncer.

¿Sabias que….?

¡¡Solo existen 28 gramos de astato en la tierra!!