Grupo 17. HalógenosGrupo 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• Tóxicos

• Altas energías de ionización

• Oxidantes

Abundancia

fluorita CaF2,Fluorapatito Ca5(PO4)3Fcriolita Na3AlF6.Es el halógeno másabundante en la cortezaterrestre.

� No se encuentran en estadolibre en la naturaleza.

� Se encuentran en forma dehaluros (X-).

terrestre.

Depósitos de NaClSilvina KCl, Es el halógeno más abundante en el agua marina con una concentración de 18000 ppm

Ganan electrones

p

e

r

í

Cuando los elementos del

grupo 17 ganan electrones

forman aniones

Configuración electrónica

Grupo

í

o

d

o

s

ns2np5

Configuración electrónica

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.

El flúor es el agente oxidante más fuerte

+ 2,87 V

F2 + 2 Cl- 2 F - + Cl2

F2 + 2 Br - 2 F - + Br2

Cl + 2 Br- 2 Cl - + Br

Poder oxidante

+ 2,87 V

+ 1,36 V

+ 1,09 V

+ 0,54 V

F

Cl

Br

I

Cl2 + 2 Br- 2 Cl - + Br2

F2 + 2 I - 2 F - + I2

Cl2 + 2I- 2 Cl - + I2

Br2 + 2I- 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).los elementos excepto He, Ne y Ar).

Obtención de fluor

� El flúor se obtiene mediante electrolisis de una mezclade HF y KF, en donde se produce la oxidación de losfluoruros:

2F- (g)→ F2 (g) + 2 e-

2H+ (g) + 2e- → H2 (g)

Producción anual: 104 toneladas

55% se emplea para preparar UF6

Flúor. Aplicaciones

CFC’s

politetrafluoroetileno (PTFE)TEFLÓN

•Alta estabilidad físico-química y nula toxicidad.

•Destructores de la capa de ozono

UF6prevención 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.� 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

Policloruro de vinilo

C2Cl4Percloroetileno

(Desengrasante)

Policloruro de vinilo (PVC)

Hipoclorito de sodio (blanqueador)

Cloración de agua potable

Bromo

� Bromo del griego bromos que significa “fetidez”.

� Fue descubierto en Francia en 1826.

Retardador de combustión.

Evita la descomposición del

plástico por bacterias.

Pesticidas

Bromacil (C9H13BrN2O2)

Bromo. Aplicaciones

Síntesis de productos químicos:

Medicinas

Colorantes Antidetonantes de gasolina

Sedantes gasolina

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 PF (°C) PE (°C) pKa ∆H (kJ/mol) L (pm)

H

F

H H H

ClBr

I

92 pm 127 pm 141 pm

163 pm

Hidrácidos o ácidos halogenhídricos

H O••

• •

• •

•• H F

• •

••

••

• •

+ H O••

• •

• •

••

++

H + F

• •

••

••

• •--

H H

HF (ac) + H2O (l) H3O+ (ac) + F – (ac)

Ka= 7,2 10 -4

El HF es un ácido débil

El HCl, HBr y el HI son ácidos fuertes

Puentes de hidrógeno en solución acuosa de FHH

O FHH

Cl

Enlace covalente

fuerte

H Cl

Enlace intermolecular

débil

H

Fuerza relativa de los hidrácidos

HF (ac) << HCl (ac) < HBr (ac) < HI (ac)

Oxoácidos de los halógenos

Número deoxidación Fórmula pKaNombre Ejemplo

ácido perhálico

Los oxoácidos son oxidantes

ácido hálico

ácido haloso

ácido hipohaloso

Oxoácidos del cloro

Oxoácido EstructuraNúmero de

oxidación del cloro pKa

perclórico

clórico

fuerte

fuerte

hipocloroso

cloroso

El grado de acidez aumenta con:la electronegatividad, el número de oxidacióny el número de oxígenos unidos al halógeno

Comparación de la acidez de los oxoácidos del cloro, bromo , yodo

Ácido hipoahaloso Estructura Electronegatividad pKa

HClOHBrOHBrOHIO

Notas adicionales

Notas …cont.