halogenos

Grupo 17, los halógenos, F, Cl, Br y I

Introducción

Los halógenos forman el grupo 17 en el que se encuentran los elementos no metálicos más reactivos, por lo que su química es muy extensa. Las propiedades químicas de las sustancias simples y de sus compuestos son tan importantes que ellos encuentran numerosísimas aplicaciones en la vida moderna, lo mismo como intermediarios en la ejecuciónde diferentes procesos (por ejemplo, como agentes oxidantes, en procesos de halogenación), que como productos terminados (polímeros tales como el PVC - polyvinylchloride, y el teflón - politetrafluoroetileno). Los más empleados en la industria son sin dudas el flúor y el cloro y los compuestos de ambos.
Aunque en el grupo se observan algunas diferencias entre el flúor y los restantes halógenos,debe mencionarse que éstas son mínimas si se les compara con los restantes grupos de elementos representativos, y en cambio, las similitudes entre ellos son mayores que en otros grupos. Es notable el cambio progresivo y regular en sus propiedades al aumentar el número atómico, tanto de las sustancias simples como de los compuestos, lo cual, en cierto modo, simplifica su estudio.
Ya en épocatemprana para la Química se habían descubierto y separado el bromo, el cloro y el yodo. Sin embargo no fue hasta 1886 que F. Moissan logro aislar el fluor. Este elemento es tan agresivo químicamente, que los métodos antiguos de la química hacían muy peligroso trabajar con el. Moissan recibió pro sus trabajos con el fluor el Premio Nobel, pero lo recibió con un ojo menos y murió unos meses después.El astato, el más pesado de todos los halógenos, es altamente radiactivo. Es el de mayor carácter metálico, pero sus analogías con el grupo han sido demostradas, en particular con el yodo.

Los elementos.
Con una configuración electrónica [GN] ns2 np5 es explicable que ganan un electrón con facilidad y adquieran la configuración de gas noble, lo cual se relaciona con las altas energías deganancia electrónica que se reportan en la tabla 1.
Tabla 1. Algunas propiedades de los halógenos.
Elemento
I1(kJ/mol)
∆Hgan elect (kJ/mol)
Χ (electronegatividad)
Números de oxidación más comunes
F
1687
328
3.98
-1
Cl
1257
349
3.16
-1, 1, 3, 5, 7
Br
1146
295
2.96
-1, 1, 3, 5
I
1015
270
2.66
-1, 1, 3, 7

Debe recordarse que la periodicidad de esta propiedad es discontínua enel flúor, lo cual parece deberse a que por su pequeño tamaño, los electrones de valencia producen una fuerte repulsión al electrón “entrante”, siendo así menor la liberación de energía en este átomo con respecto al cloro. Este proceso conduce a la formación de los iones X- en todos los casos, y con algunas excepciones, el número de coordinación (número de enlaces que se forman) en este número deoxidación es igual a 1.
Es evidente que las altas energías de ionización dificultan la formación de iones del tipo X+ en condiciones ordinarias. Sin embargo, en sus combinaciones con elementos más electronegativos (se exceptúa el flúor) presentan números de oxidación positivos y números de coordinación mayores que 1, pero debe tenerse en cuenta que estos números de oxidación son formales y norepresentan cargas reales. El grado de covalencia de los enlaces en estos compuestos es elevado. No obstante, en condiciones particulares pueden formarse especies iónicas. Así por ejemplo cuando se disuelve Br2 en “oleum” (SO3 + H2SO4) en la disolución existe el ion Br2+, también el Cl2O4 sólido es en realidad Cl+ ClO4- y el BrO2 es Br+ BrO3-.
Por su alta reactividad ninguno de ellos existe enestado elemental en la naturaleza. En la tabla 2 se relacionan sus principales fuentes en la naturaleza.
Tabla 2. Principales fuentes de halógenos en la naturaleza.
Elemento
Abundancia
Formas minerales
F
0.065 % (a)
Fluorita (CaF2), criolita (Na3AlF6), fluorapatita
(3 Ca3(PO4)2.Ca(F,Cl)2.
Cl
0.055 % (a)
Algunos depósitos de sal, llmada entonces sal gema. Su principal fuente es el agua...