Por:• Jack Solsol,• Renatto Pérez• Alex Ramos,• Ruth Atanacio • Kelly Durand

Halógenos y Sus DerivadasGases Nobles, obtención y propiedades

La Ionización del Agua

Proviene del griego hals, 'sal'; genes, 'nacido', en química, cinco elementos químicamente activos, estrechamente relacionados, el principal de ellos es el cloro; los otros tres son: el flúor, el bromo y el yodo, que forman el grupo 17 (o VIIA) de la tabla periódica de clasificación de los elementos químicos.

El nombre halógeno, o formador de sal, se refiere a la propiedad de cada uno de los halógenos de formar, con el sodio, una sal similar a la sal común (cloruro de sodio). Todos los miembros del grupo tienen una valencia de −1 y se combinan con los metales para formar halogenuros (también llamados haluros), así como conmetales y no metales para formar iones complejos.

Los halógenos, grupo de elementos químicos puros formado por el flúor, el cloro, el bromo, el yodo y elastato, componen el grupo VII A

Halógenos

Son compuestos que se obtienen de sustituir en un hidrocarburo uno o más hidrógenos por halógenos(F, Cl, Br, I)Normas de nomenclatura:

Se nombra de la misma manera que los demás radicales, como por ejemplo los metilos. Y si es necesario se le coloca delante los números localizadores. Además los dobles y triples enlaces tienen preferencia sobre los halógenos a la hora de ser nombrados. Si hay más de un halógeno del mismo tipo se le coloca el prefijo di- tri- tetra-...

Los Halógenos En la NaturalezaSe encuentran principalmente en forma de sales disueltas en el agua de mar o en extensos depósitos salinos originados en épocas geológicas antiguas por evaporación de mares interiores.

El estado físico de los halógenos en condiciones ambientales normales oscila entre el gaseoso del flúor y el cloro y el sólido del yodo y el ástato; el bromo, por su parte, es líquido a temperatura ambiente.

CARACTERÍSTICAS La característica química fundamental de los halógenos es su capacidad oxidante, por la que arrebatan electrones o unidades elementales de carga a otros elementos y moléculas de signo eléctrico negativo para formar iones también negativos denominados aniones haluros.

La energía de oxidación de los halógenos es máxima en el flúor y se debilita hasta el yodo. El ástato, por su naturaleza radiactiva, forma escasos e inestables compuestos.

• F y Cl los más abundantes. • CaF2 (fluorita) y Na3AlF6 (criolita).• Se preparan por electrólisis:F: KHF2 o (KHF2 + HF)Cl: NaCl• ambos son agentes muy oxidantes. En agua de mar:Cl2 + 2 Br- Br2 + 2 Cl-

CARACTERISTICAS GENERALES

•El yodo se obtiene por reducción de yodatos, que existen naturalmente:

2 IO3-(ac) + 5 HSO3

-(ac) 3

HSO4-(ac) + 2 SO4

2-(ac) + H2O +

I2(s)

El astato no se encuentra en la naturaleza, todos los isótopos radiactivos. El más estable 210At, vida media de 8,3 h.

DERIVADAS DE HALOGENOS

El flúor tienen una notable importancia en el ámbito de la industria. Entre ellos destacan los hidrocarburos fluorados, como el anticongelante freón y la resina teflón, lubricante de notables propiedades mecánicas. Los fluoruros son útiles como insecticidas. Además, pequeñísimas cantidades de flúor añadidas al agua potable previenen la caries dental.

FLÚOR

El cloro encuentra su principal aplicación como agente de blanqueo en las industrias papelera y textil.Asimismo se emplea en la esterilización del agua potable y de las piscinas, y en las industrias de colorantes, medicamentos y desinfectantes.

CLORO

Los bromuros actúan médicamente como sedantes, y el bromuro de plata se utiliza como un elemento fundamental en las placas fotográficas.

BROMO

El yodo, cuya presencia en el organismo humano resulta esencial y cuyo defecto produce bocio, se emplea como antiséptico en caso de heridas y quemaduras.

YODO

Los halógenos se encuentran en la naturaleza principalmente en forma de sales disueltas en el agua del mar.

GASES NOBLESObtención y su

Propiedades

GASES NOBLESSon un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: bajo condiciones normales, son gases monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una  reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (8ª) de la tabla periódica (anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases nobles que se encuentran en la naturaleza son helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe) y el radiactivo radón (Rn).

Gas noble es una traducción del nombre alemán Edelgas, usado por primera vez en 1257 por Hugo Johan para indicar su extremadamente bajo nivel de reactividad.

Algunas aproximaciones sobre los enlaces químicos vienen dadas por las estructuras de los átomos que no tienden a formarlos. Se dice que los gases que pertenecen al grupo 0 de la tabla periódica son ‘’Nobles’’ porque forman muy pocos compuestos. Hasta 1963 se pensaba que no formaban ningún compuesto, por ello también reciben el nombre de gases inertes.

GASES NOBLES

Son gases con un solo átomo (monoatómicos).Son incoloros.Presentan reactividad química baja.Son químicamente inerte (o casi).Su capa de valencia esta completa .Son gases con un Punto de Ebullición muy

bajo (es consecuencia de su distribución electrónica).

Solo interaccionan según las fuerzas de van der Waals (las que son muy débiles).

Características:

La Configuración electrónica de estos gases nobles son:

Helio ( He) = 1s 2

Neón (Ne) = 1s 22s22p6

Argón (Ar) = 1s22s22p63s23p6 Kriptón (Kr) = 1s22s22p63s23p64s23d104p6 Xenón (Xe) = 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p6 Radón (Rn) = 1s22s22p63s23p64s23d104p65s2

4d105p66s24f145d106p6

HELIO (He)El helio es un elemento químico de número atómico 2, símbolo He y peso atómico estándar de 4,0026. Pertenece al grupo 18 de la tabla periódica de los elementos, ya que al tener el nivel de energía completo presenta las propiedades de un gas noble.

El helio fue detectado por primera vez en el Sol debido a sus características de líneas espectrales.

Industrialmente se usa en criogenia (siendo su principal uso, lo que representa alrededor de un 28% de la producción mundial), en la refrigeración de imanes superconductores. Entre estos usos, la aplicación más importante es en los escáneres de resonancia magnética. También se utiliza como protección para la soldadura por arco y otros procesos, como el crecimiento de cristales de silicio.

NEON (Ne)Es el segundo gas noble más ligero, y presenta un poder de refrigeración, por unidad de volumen, 40 veces mayor que el del helio líquido y tres veces mayor que el del hidrógeno líquido. En la mayoría de las aplicaciones el uso de neón líquido es más económico que el del helio. Peso atómico: 20,183 u.m.a Punto de ebullición: 27.1 K Punto de fusión: 24.6 K Densidad: 1,20 g/ml

El neón (del griego neos, nuevo) fue descubierto por William Ramsay y Morris Travers en 1898 por la destilación fraccionada del aire líquido.El tono rojo-anaranjado de la luz emitida por los tubos de neón se usa abundantemente para los indicadores publicitarios, también reciben la denominación de tubos de neón otros de color distinto que en realidad contienen gases diferentes.

ARGON (Ar)El argón o argon es un elemento químico de número atómico 18 y símbolo Ar. Es el tercero de los gases nobles, incoloro e inerte como ellos, constituye el 0,934% del aire seco. Su nombre proviene del griego αργος, que significa inactivo (debido a que no reacciona).

Se emplea como gas de relleno en lámparas incandescentes ya que no reacciona con el material del filamento incluso a alta temperatura y presión, prolongando de este modo la vida útil de la bombilla, y en sustitución del neón en lámparas fluorescentes cuando se desea un color verde-azul en vez del rojo del neón. También como sustituto del nitrógeno molecular (N2) cuando éste no se comporta como gas inerte por las condiciones de operación.

KRIPTON (Kr)El kriptón es un gas noble inodoro e insípido de poca reactividad caracterizado por un espectro de líneas verde y rojo-naranja muy brillantes. Es uno de los productos de la fisión nuclear del uranio. El kriptón sólido es blanco, de estructura cristalina cúbica centrada en las caras al igual que el resto de gases nobles.

Para propósitos prácticos puede considerarse un gas inerte aunque se conocen compuestos formados con el flúor; además puede formar clatratos con el agua al quedar sus átomos atrapados en la red de moléculas de agua. También se han sintetizado clatratos con hidroquinona y fenol. Es el primero de los gases nobles en orden del período para el que se ha definido un valor de electronegatividad.

XENON (Xe)

El xenón es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es Xe y su número atómico el 54. Gas noble inodoro, muy pesado, incoloro, el xenón está presente en la atmósfera terrestre sólo en trazas y fue parte del primer compuesto de gas noble sintetizado.

El uso principal y más famoso de este gas es en la fabricación de dispositivos emisores de luz tales como lámparas bactericidas, tubos electrónicos, lámparas estroboscópicas y flashes fotográficos, así como en lámparas usadas para excitar láseres de rubí, que generan de esta forma luz coherente.El xenón (ξενοJν, que en griego significa "extraño") fue descubierto por William Ramsay y Morris Travers en 1898 en los residuos obtenidos al evaporar los componentes del aire líquido.

RADON (Rn)El radón es un elemento químico perteneciente al grupo de los gases nobles. En su forma gaseosa es incoloro, inodoro e insípido (en forma sólida su color es rojizo). En la tabla periódica tiene el número 86 y símbolo Rn. Su masa media es de 222 g.

La emanación del radón del suelo varía con el tipo del suelo y con el contenido de uranio superficial, así que las concentraciones al aire libre del radón se pueden utilizar para seguir masas de aire en un grado limitado. Este hecho ha sido puesto al uso por algunos científicos atmosféricos.

Por muchos años los químicos creyeron que esos gases eran inertes, porque sus capas exteriores estaban totalmente ocupadas por electrones. Es decir, no podían combinarse con otros elementos o compuestos. Se sabe que esto no es cierto, al menos para los cuatro gases nobles más pesados argón, criptón, xenón y radón.

1. Helio (he): Abunda en el sol y en los planetas de mayor masa. Se utiliza para inflar globos meteorológicos y dirigibles.

2. Neón (Ne): Emite color rojizo, se usa para avisos luminosos.

3. Argón (Ar): Como combustible para aviones y cohetes

4. Kriptón (Kr): Se usan en bombillas que duran años, también para flash fotográfico.

5. Xenón (Xe): Luz azul-verde parecido al kriptón

6. Radón (Rn): de noble nada de nada, es radioactivo (cancerígeno)

Propiedades físicas y quimicas de los gases

nobles.

Propiedades de los gases nobles

Número Masa Radio Punto PuntoNombre Símbolo atómico atómica atomico fusión ebullición

(pm) ----- (°C) -----

Helio He 2 4.003 50 -273 -268

Neón Ne 10 20.18 70 -249 -246

Argón Ar 18 39.95 98 -189 -186

Kripton Kr 36 83.80 112 -157 -152

Xenón Xe 54 131.3 131 -112 -107

Radón Rn 86 222 140 -71 -61

Las Propiedades Físicas en condiciones normales son de un gas monoatómico. Solamente se solidifica a -250° C.Las Propiedades Químicas van ligadas a que es un elemento muy ligero, por su densidad y viscosidad, ya que tiene estabilidad química.Se relaciona con su configuración electrónica al tener su órbita completa, ya que con su configuración 1S² , lo hace un gas estable.

Helio

Las Propiedades físicas del Neón dependen de su estado, se utiliza como refrigerante en estado líquido, y en estado gaseoso se utiliza en tubos electrónicos. Es incoloro, inoloro e insípido.Las Propiedades Químicas son básicas, no forma ningún compuesto químico. Tiene estabilidad química.Porque con su configuración electrónica 1s²2s²p6 , lo hace estable.

Neón.

Las Propiedades Físicas del Argón se caracteriza por ser incoloro, inoloro e insípido. En condiciones normales es un gas, pero puede licuarse y solidifica con facilidad.El Argón tampoco forma compuestos químicos, aunque si forma algunos compuestos clatratos débilmente enlazados con Agua, Hidroquinona y Fenol. Tiene estabilidad química.Su configuración electrónica es 1s22s2p63s2p6, por lo que su orbital es completo y estable.

Argón

Las Propiedades Físicas del Kriptón es de un gas incoloro, inoloro e insípido. Se encuentra en menos cantidad en minerales y meteoritos.Las Propiedades Químicas del Kriptón es de un gas neutro, el cuál no reacciona y difícilmente se combina con otros compuestos. Su enorme neutralidad le confiere propiedades muy apreciadas.Porque su configuración con órbita completa, 1s22s2p63s2p64s23d104p6 , lo hace muy neutro.

Kriptón

Las Propiedades del Xenón es de un gas incoloro, inoloro e insípido. Es el único elemento no radioactivo que forma compuestos químicos estables a la temperatura ambiente.La Química del Xenón se limita a los fluoruros, oxifluoruros y sus complejos estables, dos óxidos inestables y las especies acuosas derivadas de la hidrólisis de los fluoruros.La Configuración electrónica del Xenón es 1s22s2p63s2p64s23d104p6d105s2p6 , la órbita es completa, y el gas es químicamente inerte.

Xenón

Las Propiedades Físicas del Radón es atribuible a que es el elemento más pesado de los gases nobles.Se caracteriza químicamente por su inercia. Es radioactivo y se desintegra con la emisión de partículas energéticas alfa. La Configuración Electrónica del Radón es especialmente estable y le da las propiedades químicas características de los gases nobles elementales. 1s22s2p63s2p64s23d104p6d105s2p64f145d106s2p6

Radón

A PARTIR DEL GAS NATURALCuando se parte del gas natural se enfría éste con aire líquido hasta que se condensan todos los componentes de la mezcla excepto el helio, que permanece en estado gaseoso y se separa. 

Obtención del helio.

Se obtiene por subenfriamiento del aire y destilación fraccionada del líquido criogénico resultante.

OBTENCION DE NEON 

La mayor cantidad de argón se produce en plantas de separación de aire. El aire se licua y se somete a una destilación fraccionada. Dado que el punto de ebullición del argón está entre el del nitrógeno y el del oxígeno, se puede obtener una mezcla rica en argón de las fracciones de las capas correspondientes a la parte superior de la columna de destilación. La mezcla rica en argón se destila, se calienta y se quema catalíticamente con hidrógeno para eliminar el oxígeno. Mediante una destilación final se elimina el hidrógeno y nitrógeno, produciendo argón de elevada pureza que contiene únicamente pocas partes por millón de impurezas.

Obtención de argón

Licuación y posterior destilación fraccionada del aire .

Obtención de kriptón

Se encuentra en trazas en la atmósfera terrestre, apareciendo en una parte por veinte millones. El elemento se obtiene comercialmente por extracción de los residuos del aire licuado. Este gas noble se encuentra naturalmente en los gases emitidos por algunos manantiales naturales

Obtención de xenón

El radón es un gas radiactivo de origen natural, procedente de la desintegración del radio-226 que se encuentra en una pequeña proporción en el aire que se respira y es el responsable de una fracción de la radiación natural que recibe el ser humano.La radiación natural forma parte del medio ambiente y sus principales componentes son las radiaciones cósmicas, las procedentes de los radionucleidos, presentes en suelos y rocas, y las de las sustancias radiactivas, que se encuentran en los alimentos, el agua y el aire.

Obtención de radon

Ionización Del Agua

La ionización es el proceso químico o físico mediante el cual se producen iones, estos son átomos o moléculas cargadas eléctricamente debido al exceso o falta de electrones respecto a un átomo o molécula neutra. A la especie química con más electrones que el átomo o molécula neutra se le llama anión, y posee una carga neta negativa, y a la que tiene menos electrones catión, teniendo una carga neta positiva.

IONIZACIÓN

Ionización Del Agua

La ionización surge a partir de fenómenos naturales y su efecto es bien conocido desde la antigüedad. La concentración de iones positivos, nocivos para la salud humana, se ha venido incrementando en los últimos tiempos como consecuencia del desarrollo tecnológico de la humanidad.

Concepto de pH

El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de una solución. Lo que el pH indica exactamente es la concentración de iones hidronio (o iones hidrógeno) — [H3O+] o solo [H+]— presentes en determinadas sustancias.

La sigla pH significa "potencial de hidrógeno" (pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii; del latín pondus, = peso; potentia, = potencia; hydrogenium, = hidrógeno). Este término fue acuñado por el químico danés Sorensen, quien lo definió como el logaritmo negativo de base 10 de la actividad de los iones hidrógeno.

El término "pH" se ha utilizado universalmente por lo práctico que resulta para evitar el manejo de cifras largas y complejas. En disoluciones diluidas, en lugar de utilizar la actividad del ion hidrógeno, se le puede aproximar empleando la concentración molar del ion hidrógeno.

El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa, siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7 (el valor del exponente de la concentración es mayor, porque hay más protones en la disolución), y alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución (donde el disolvente es agua).

Potencial de ionizaciónO Energía de Ionización; es la

energía mínima necesaria para sacar un electrón de un átomo cuando éste se encuentra en estado gaseoso y eléctricamente neutro. La energía de ionización disminuye de arriba hacia abajo y de derecha a izquierda. En general, los átomos de menor potencial de ionización son de carácter metálico (pierden electrones) en tanto que los de mayor energía de ionización son de carácter no metálico

¿Cómo y para qué?Una manera de ionizar el agua es añadiéndole una sal, que, al disolverse, libera iones, logrando así ionizar agua.

Otra manera de ionizar el agua es aplicarle una corriente eléctrica. Tras ello, los iones quedan libres en el agua, y si ponemos unos electrodos, los podemos recoger y de paso, transformar en metales. Ésto sirve para obtener metales a partir de aguas que tienen sales de un metal que nos interesa, disueltas en su seno. Un ejemplo de ello es la obtención de oro y plata a partir de las sales de oro o de plata disueltas en el agua.

Esto puede ser útil si los iones que se liberan tienen una funcionalidad que queremos tener. Es éste el caso que tenemos cuando ionizamos el agua de una piscina, añadiéndole una sal de clorato de sodio o de potasio. Al hacer esto conseguimos iones de cloro, los cuales poseen propiedades desinfectantes que nos permiten mantener desinfectada el agua de la piscina y bañarnos sin riesgo a enfermarnos

Otra manera de ionizar el agua es aplicarle una corriente eléctrica. Tras ello, los iones quedan libres en el agua, y si ponemos unos electrodos, los podemos recoger y de paso, transformar en metales. Esto sirve para obtener metales a partir de aguas que tienen sales de un metal que nos interesa, disueltas en su seno. Un ejemplo de ello es la obtención de oro y plata a partir de las sales de oro o de plata disueltas en el agua.

Thank you so much

Muchas gracias