halogenos






Los Halógenos






Introducción

Los elementos halógenos son aquellos que ocupan el grupo 17 del Sistema Periódico. Los halógenos F, Cl, Br, I y At, son elementos volátiles, diatómicos y cuyo color se intensifica al aumentar el número atómico. El flúor es un gas de color amarillo pálido, ligeramente más pesado que aire, corrosivo y de olor penetrante e irritante. El cloro esun gas amarillo verdoso de olor penetrante e irritante. El bromo a la temperatura ambiente es un líquido de color rojo oscuro, tres veces más denso que el agua, que se volatiliza con facilidad produciendo un vapor rojizo venenoso. 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 como eldel cloro. El Astato es un elemento muy inestable que existe sólo en formas radiactivas de vida corta, y que aparece en el proceso de desintegración del 235U. En la Tabla 1 se muestran algunas de las propiedades físicas y atómicas de los elementos de este grupo.
Todos los átomos poseen una configuración que difiere de la de gas noble en un electrón, de forma que los elementos tienden a formarespecies negativas, X¯, o a formar enlaces covalentes simples. La química de estos elementos y sus compuestos cambian con el tamaño de los mismos.
Como es esperable, los puntos de fusión y ebullición aumentan al descender en el grupo. Las energías de ionización de los halógenos presentan valores muy altos que van disminuyendo al aumentar el número atómico. Las afinidades electrónicas son elevadascomo consecuencia de la tendencia a ganar un electrón y conseguir así la configuración de gas noble.








Tabla 1. Propiedades físicas de los halógenos
Elemento
Flúor
Cloro
Bromo
Yodo
Configuración
[He]2s2p5
[Ne]3s2p5
[Ar]3d104s2p5
[Kr]4d105s2p5
Masa Atómica (uma)
18,9984
35,4527
79,904
126,90447
Punto de Fusión (K)
53,6
172,18
265,9
386,7
Punto de Ebullición (K)
85239,2
331,94
457,5
Densidad (kg/m³)
1516
2030
4050
4930
Calor de Fusión (kJ/mol)
1,0
6,4
10,8
15,3
Calor de Vaporización (kJ/mol)
6,5
20,4
29,6
42,0
Calor de Atomización (kJ/mol de átomos)
79,0
121,0
112,0
107,0
Estados de Oxidación
-1
-1, +1, +2, +3 , +4, +5, +6, +7
-1, +1, +3 , +4, +5, +7
-1, +1, +3 , +5, +7
1ª Energía de Ionización (kJ/mol)
1681
1251,1
1139,91008,4
2ª Energía de Ionización (kJ/mol)
3374,1
2297,3
2103,4
1845,8
3ª Energía de Ionización (kJ/mol)
6050,3
3821,8
3473,4
3184
Afinidad Electrónica (kJ/mol)
328
349
324,7
295,2
Radio Atómico (Å)
0,57
0,97
1,12
1,32
Radio Covalente (Å)
0,72
0,99
1,14
1,33
Radio Iónico (Å)
F- = 1,31
Cl- = 1,81 Å
Cl+7 = 0,26 Å
Br- = 1,95
Br+7 = 0,39
I- = 2,16
I+7 = 0,50Volumen Atómico (cm³/mol)
17,1
22,7
23,5
25,74
Polarizabilidad (ų)
0,6
2,2
3,1
5
Electronegatividad (Pauling)
3,98
3,16
2,96
2,66



Abundancia Natural
Debido a su reactividad, ninguno de los halógenos se encuentra en estado libre en la naturaleza. Generalmente, se encuentran en forma de haluros (X¯), siendo el fluoruro el más abundante en la corteza terrestre. Además de la grancantidad de depósitos minerales de haluros, particularmente NaCl y KCl, existen una cantidad enorme de cloruro y bromuro en las aguas de los océanos. La Figura 1 muestra un diagrama con las cantidades relativas de estos elementos.

Figura 1. Abundancia de los haluros








Flúor
El flúor es más abundante en la corteza terrestre (0.065%) que el cloro (0.055%), ocupando el 17º lugar enorden de abundancia en la misma. El flúor se presenta en la naturaleza en forma combinada como fluorita (CaF2), criolita (Na3AlF6) y fluorapatita (Ca5(PO4)3F).
La fluorita, de la que se deriva generalmente la mayoría de los compuestos de flúor, se obtiene de minas en los Estados Unidos en grandes depósitos en el norte de Kentucky y el sur de Illinois. La criolita es un mineral escaso del cual...