Halógenos

1. Halógenos Grupo XVII

2. Halógenos (del griego hals, 'sal'; genes, 'nacido') FLÚOR, CLORO, BROMO, YODO Y ASTATO

3. 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 tienen una valencia de -1 y se combinan con los metales para formar halogenuros (también llamados haluros)

4. Pueden combinarse con metales y no metales para formar iones complejos. • Los cuatro primeros elementos del grupo reaccionan con facilidad con los hidrocarburos, obteniéndose los halogenuros de alquilo.

6. En estado natural se encuentran como moléculas diatómicas , X2. Para llenar por completo su último nivel energético necesitan un electrón más, por lo que tienen tendencia a formar un ion, X-. Este anión se denomina haluro

8. Flúor Flúor El flúor del Latín fluere, que significa "fluir"). Fue aislado en primer lugar por Moissan en 1886. El flúor elemental es un gas de color amarillo pálido a temperatura normal. Es mas abundante que el cloro. Se estima que se halla en un 0.065% en la corteza terrestre . Es el más electronegativo y reactivo de todos los elementos.

9. El flúor se presenta en la naturaleza en: Fluorita (Ca F2) Criolita (Na3AlF6) Fluorapatita Por ser el más reactivo químicamente se combina directamente a temperatura normal o alta (con excepción del O2, He, Ne y Kr), a menudo con extrema violencia. Deshace muchos compuestos transformándolos en fluoruros, sus reacciones son exotérmicas. En la naturaleza sólo se encuentra un isotopo

10. El flúor es un oligoelemento en mamíferos en su forma de fluoruro. Se acumula en huesos y dientes dándoles una mayor resistencia. • El flúor es un elemento muy tóxico y reactivo. Muchos de sus compuestos, en especial los inorgánicos, son también tóxicos y pueden causar quemaduras severas y profundas. Hay que tener cuidado para prevenir que líquidos o vapores entren en contacto con la piel y los ojos.

11. Obtención. La fuente principal para la obtención del flúor es de la fluorita CaF2(s) + H2SO4(aq) →CaSO4(s) + 2HF Obteniendo HF se hace reaccionar: HF + KF → K[HF2] Se obtiene por electrólisis de una disolución de KF en HF(l): 2 HF → H2(g) + F2(g)

12. Compuestos • Interhalógenos. Son compuestos covalentes; moléculas de compuestos binarios, en las que intervienen dos halógenos. De la forma XFn como: CF, BrF, ClF3,BrF3,BrF5, IF5, IF7. • Fluoruros de oxígeno. Tan sólo se han estudiado a fondo dos compuestos ; el difluoruro de oxígeno ( OF2 ) y el difluoruro de dioxígeno ( O2F2 ).

13. Fluoruro de hidrógeno. Ácido fluorhídrico. HF • Compuestos fluorados de los anfígenos o calcógenos. • Los más importantes son : HFSO3 ; S2F2 ; SF2 ; • SF4 ; SF6 ; S2F10 ; SeF4 ; SeF6 ; TeF4 ; TeF6 ; • Te2F10 ; SOF2 ; SOClF ; SO2F2 y SO2ClF • Compuestos fluorados del nitrógeno. Los más importantes son NF3 y N2F2 . • Compuestos fluorados de los nitrogenoideos. Forman dos tipos de compuestos. XF3 y XF5 . También dan oxifluoruros. De igual manera dan haluros mixtos en los que interviene el flúor.

14. Compuestos fluorados de los carbonoideos. • Se dan dos tipos de fluoruros. Los • tetrafluoruros como:CF4 SiF4 GeF4 SnF4 PbF4 y • los difluoruros que el carbono y silicio no los • Dan. • Compuestos fluorados de los térreos. • BF3, AlF3, GaF3, InF3, TiF3, • Compuestos fluorados de los elementos de transición. • Son compuestos completamente iónicos.como:MgF2 CaF2 SrF2 BaF2

16. Cloro (Cl) • En condiciones normales y en estado puro forma dicloro: un gas tóxico amarillo-verdoso • número atómico 17 • olor irritante • muy concentrado es peligroso • A temperatura ordinaria, puede licuarse fácilmente bajo una presión de 6,8 atmósferas a 20 ºC

17. El cloro en estado puro no existe en la naturaleza, pero sus compuestos son minerales comunes (especialmente en forma de cloruro de sodio y cloratos , en las minas de sal ), ocupa el lugar 20 en abundancia en la corteza terrestre • El cloro elemental fue aislado por vez primera en 1774 por el químico sueco Carl Wilhelm Scheele • 2 NaCl(s) + 2H2SO4(aq) + MnO2(s)→ Na2SO4(s)+ MnSO4(s)+ 2 H2O + Cl2(g) • sir Humphry Davy demostró que el cloro era un elemento y le dio su nombre actual.

18. Se encuentra principalmente en forma de cloruro de sodio, NaCl, y también otros minerales como la silvina, KCl, o la carnalita, KMgCl3· 6H2O. • Tiene 9 isótopos en total con masas desde 32 uma hasta 40 uma.

19. Elemento activo, que reacciona con agua, con compuestos orgánicos y con varios metales. • Se han obtenido cuatro óxidos: Cl2O, ClO2, Cl2O6 y Cl2O7. • No arde en el aire, pero refuerza la combustión de muchas sustancias; una vela ordinaria de parafina, por ejemplo, arde en cloro con una llama humeante. • El cloro y el hidrógeno pueden mantenerse juntos en la oscuridad, pero reaccionan explosivamente en presencia de la luz..

21. Obtención • La mayor parte del cloro (a nivel industrial ) es producida por la electrólisis de una disolución ordinaria de sal, obteniéndose hidróxido de sodio como subproducto. 2NaCl (aq) + 2 H2O 2 NaOH (aq) + Cl2 (g) + H2 (g)

23. Debido a que la demanda de cloro excede a la de hidróxido de sodio, industrialmente se produce algo de cloro tratando sal con óxidos de nitrógeno, u oxidando el ácido clorhídrico. El cloro se transporta como líquido en botellas de acero.

25. BROMO

26. El bromo se descubrió por Antoine Jérôme Balard en 1826, recibió su nombre por el olor desagradable que posee (del griego 'bromos', hedor, mal olor). Es un líquido pesado de color rojo oscuro, tres veces más denso que el agua. A semejanza de todos los halógenos es un elemento muy activo capaz de reaccionar con casi todos los elementos. En la superficie terrestre, se encuentra en una abundancia relativa de 0.00016%; en el agua de mar está en una concentración de 0.065 g/L. Los minerales de bromo son raros, encontrándose junto a la plata: bromoargirita (AgBr), embolita (AgBrCl), iodembolita (AgBrI). El agua de mar contiene unas 85 ppm, por lo que no es una buena fuente. Algunas salmueras (lagunas) naturales y las lejías con bromuros de la industria potásica son mejores fuentes.

27. El cloro reacciona con las sales de bromuro, dando bromo. El método de obtención actual consiste en la oxidación de bromuros con cloro. El bromo obtenido se condensa, destila y deseca. En el laboratorio se puede obtener por acción del ácido sulfúrico sobre bromuro potásico con dióxido de magnesio como catalizador. Es el único no metal líquido y junto con el mercurio el único elemento líquido a temperatura ambiente. De color rojo oscuro, pesado (cinco veces más denso que el aire), fluido, que se volatiliza fácilmente a temperatura ambiente, produciendo un vapor rojo de olor muy desagradable, que asemeja al cloro. o y la correspondiente sal de cloruro:

28. YODO

29. PROPIEDADES

30. Es el más pesado de los halógenos que se encuentran en la naturaleza. • En condiciones normales, el yodo es un sólido cristalino a temperatura ambiente, de color negro y brillante, que sublima dando un vapor violeta muy denso, venenoso, con un olor picante ,recibe su nombre por su vapor de color violeta. • Es considerablemente menos abundante en la corteza terrestre como en la hidrosfera. Se encuentra en forma de yodatos. • El contenido de yodo en agua es demasiado bajo como para poder explotar estos yoduros desde el punto de vista industrial.

31. La química del yodo Se ve dominada por la facilidad con la que el átomo adquiere un electrón para formar el ion yoduro, I-, o un solo enlace covalente –I, y por la formación, con elementos más electronegativos, de compuestos en que el estado de oxidación formal del yodo es +1, +3, +5 o +7. El yodo es más electropositivo que los otros halógenos y 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, lo cual reduce las entalpías de la red cristalina y de disolución de los yoduros

32. Formas de obtención • Rara vez se encuentra en alta concentración y nunca en forma elemental. • A pesar de la baja concentración del yodo en el agua marina, cierta especie de alga puede extraer y acumular el elemento en forma de yodato de calcio • El yodo se encuentra en los mantos de caliche • Se encuentra también como ion yoduro en algunas salmueras de pozos de petróleo

33. ASTATO

34. Astato (At) • El astato o ástato es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es At y su número atómico es 85. Este elemento radiactivo, el más pesado de los halógenos, se produce a partir de la degradación de uranio y torio.

35. Radiactivo • El comportamiento químico de este elemento altamente radiactivo es muy similar al de otros halógenos, especialmente el yodo. • El astato, seguido del francio, es el elemento más raro de la naturaleza, con una cantidad total sobre la superficie terrestre menor a 25 gramos en el mismo instante de tiempo; es decir, menos que una cucharada pequeña.

36. Características • Al igual que el halógeno yodo, se extrae con benceno cuando se halla como elemento libre en solución. El elemento en solución es reducido por agentes como el dióxido de azufre y es oxidado por bromo. • Es el menos electronegativo de todos los halógenos. Tiene estados de oxidación con características de coprecipitación semejantes a las del ion yoduro, yodo libre y del ion yodato. • Agentes oxidantes fuertes producen el ion astatato, pero no el ion perastatato. Es más fácil obtenerlo y caracterizarlo en estado libre por su alta volatilidad y facilidad de extracción con disolvente orgánicos.

37. Obtención • El ástato (del griego αστατος, astatos, que significa inestable) fue sintetizado por primera vez en 1940 por Dale R. Corson, K. R. MacKenzie y Emilio Segrè en la Universidad de Berkeley (California), bombardeando bismuto con partículas alfa. Un primer nombre para el elemento fue alabamino (Ab).

38. Obtención • El astato se obtiene bombardeando bismuto con partículas alfa, obteniendo isótopos 209At y 210At, con un periodo de semidesintegración relativamente alto.

39. Se encuentra en trazas de uranio • 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 35U, pero de una manera colateral:

40. No se conocen propiedades físicas • No se conocen bien propiedades físicas del elemento debido a que los isótopos del At poseen vidas medias de sólo horas. • Se han preparado unos 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. El isótopo más importante es el 211At y se utiliza en marcaje isotópico.

41. Algunos isótopos

42. APLICACIONES

43. Flúor El flúor se usa en la manufactura del teflón el cual es utilizado desde forros para ollas y cazuelas hasta juntas que son inertes a las reacciones químicas. Largas cantidades de flúor son también consumidas cada año para fabricar ‘freons’ (como CCl2F2) usado en refrigerantes. El fluoruro de estaño se utiliza en la fabricación de dentríficos; el hexafloruro de uranio en la obtención de combustibles de uranio para reactores nucleares.

44. Cloro El cloro es un muy fuerte agente oxidante, que es usado comercialmente como agente blanqueador y como desinfectante. Es lo suficientemente fuerte para oxidar los tintes que dan a la madera su color amarillo o café, por ejemplo, por ello blanquea este color, y lo suficiente fuerte para destruir bacterias y por ello actúa como germicida. Grandes cantidades de cloro son usadas cada año para crear disolventes como el CCl4, cloroformo, dicloroetileno (C2H2Cl2) y tricloroetileno (C2HCl3). Fue la primera sustancia en utilizarse como gas venenoso en la 1ª Guerra Mundial.

45. Bromo El bromo es usado para preparar retardantes de flama, agentes extinguidores de fuego, sedantes, agentes anti-golpe para la gasolina e insecticidas.

46. Yodo El yodo ha sido usado por muchos años como desinfectante. Los compuestos de yodo son usados como catalizadores, medicamentos y tintes. El yoduro de plata (AgI) juega un papel importante en el proceso fotográfico y en intentos para hacer lluvia mediante ‘nubes sembradas’. El yodo es también agregado a la sal para protegerla contra la ‘goiter’, una deficiencia de yodo caracterizada por una hinchazón de la glándula tiroides.

47. Astato • La marcación Isotópica es una técnica en la que se emplea un isótopo trazador ó trazador isotópico para observar el movimiento de ciertos materiales en procesos químicos, biológicos o físicos. La idea es en realidad seguir el curso de sustancias no radiactivas, a nivel molecular o atómico, y esto se hace a través de la medición de la radiactividad generada por la traza a medida que este hace su recorrido; para tal fin se emplean instrumentos tales como el electroscopio, el contador de centelleo y el contador Geiger. En las investigaciones que usan isótopos estables, el instrumento más utilizado es el espectrómetro de masas, que puede determinar las cantidades relativas de varios isótopos en una muestra de la sustancia a analizar. Los trazadores tienen aplicaciones importantes en muchos campos de investigación, así como en medicina, en agricultura y en la industria.

48. Efectos en la salud y medio ambiente

49. FLÚOR • En México existe una norma producida por la Secretaria de Salud Federal, con la cual se permitirá vender agua envasada con un contenido de flúor al doble de lo antes permitido.

50. CLORO • Se mueren perros en Tampico por consumo de cloro. • En la Laguna de Cuyutlán se halló la llamada flor de sal tiene apenas 30 por ciento de sodio, cuando la sal común alcanza alrededor de 40 a 50%: