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Tema 3. Los halógenos.
Propiedades generales, preparación y usos de los halógenos. Haluros
de hidrógeno. Oxácidos de los halógenos. Usos de los halogenuros.
Cloro 1774
Iodo
1811
Bromo 1825
Karl Wilhelm Scheele .
Bernard Courtois
Antoine J. Balard
Fluor
Henri Moissan
1886
Propiedades
Flúor
1680
-333
43
155
-219
-188
Energía de ionización, kJ/mol
Afinidadelectrónica, kJ/mol
Electronegatividad, Pauling
Energía de enlace (kJ/mol)
Punto fusión, ºC
Punto ebullición, ºC
Potencial normal de reducción, V
(medio básico) X2 2X+2.87
0
∆Hvap
79
∆Hdis
-333
∆E
∆Hhid
-460
∆Hr
-714
Cloro
1251
-348
2.8
240
-101
-34
Bromo
1143
-324
2.5
190
-7
60
Yodo
1009
-295
2.2
149
114
185
+1.36
0
122
-349
-385
-612
+1.07
1596
-340
-351
-580
+0.54
30
76
-297
-305
-496
Halogenos
Generadores de sales
•En el estado elemental forman moléculas diatómicas, X2.
•En la naturaleza, sin embargo, debido a su alta reactividad, los halógenos se
encuentran siempre combinados con otros elementos. Forman un gran número de
compuestos.
•El cloro, el bromo y el yodo se encuentran como halogenuros en el aguade
mar.
•El flúor se encuentra en minerales como fluorita (CaF2) y criolita (Na3AlF6).
•El Yodo también se encuentra como iodato en el
nitrato de chile
Preparación y propiedades generales de los halógenos
Como el flúor y el cloro son agentes oxidantes fuertes, deben prepararse por
oxidación (electroquímica)de los iones fluoruro y cloruro.
La electrólisis de disoluciones acuosas defluoruros
es inadecuada porque el flúor es un agente oxidante
más enérgico que el oxígeno.
El flúor se prepara electrolizando fluoruro de
hidrógeno líquido que contiene fluoruro de
potasio para aumentar su conductividad, a 70°C
aproximadamente
Ánodo 2F-
F2(g) + 2e-
Cátodo 2H+ + 2eReacción global 2HF(l)
H2(g)
H2(g) +F2(g)
Preparación de Cl2(g).
•Electrólisis de NaCl fundido•Electrólisis de una disolución acuosa de
NaCl concentrada (llamada salmuera).
Método cloro-alcali.
2NaCl(ac) + 2H2O(l)
2NaOH(ac) + H2(g) + Cl2(g)
Hay que separar los productos:
2NaOH(ac) + Cl2(g)
NaOCl(ac) + NaCl(ac) + H2O(l)
H2(g) + Cl2(g)
2HCl(g)
Bromo molecular y yodo se preparan a partir del agua de mar por
oxidación con cloro.
Cl2 + 2XX= Br ó I
X2 + 2Cl-
Enel laboratorio, el cloro, el bromo y el yodo se pueden preparar por
reacción de cloruros alcalinos (NaCl, KBr o KI) con óxido de
manganeso(IV) en medio ácido:
MnO2(s) + 2H2SO4(ac) +2NaCl(ac)
MnSO4(ac) + Na2SO4(ac)+ 2H2O(l)+Cl2(g)
Reactividad
•Los números de oxidación de
los halógenos pueden variar
desde -1 hasta + 7. La única
excepción es el flúor. Como es
el
elemento
máselectronegativo, solo puede
tener
dos
números
de
oxidación, (0) (como en F2) y -1
en sus compuestos.
•Los halogenuros ya han sido
comentados
Singularidad del Flúor
Debilidad del enlace F–F: el flúor fue el último de los halógenos en ser obtenido
debido fundamentalmente a su gran reactividad.
•El Flúor es el más reactivo de entre los reactivos halógenos. Uno de los factores
que explicanesa elevada reactividad es la debilidad del enlace F–F.
Energía de enlace (kJ/mol)
Flúor
158
Cloro
243
Bromo
193
Yodo
151
•
Las moléculas X2 sitúa de 6 pares de electrones solitarios a muy corta
distancia lo que origina repulsiones interelectrónicas que se suavizan al aumentar
la distancia internuclear y hacerse más difusos los orbitales que los alojan.
•
En el caso desustancias iónicas, el pequeño tamaño del fluoruro da lugar a
redes iónicas muy estables. Por ello las reacciones con los metales son muy
favorables.
Energía reticular (kJ/mol)
NaF
915
NaCl
781
NaBr
743
NaI
699
En el caso de compuestos covalentes
En. enlace (kJ/mol)
F
Cl
Br
I
XX
158
243
193
151
HX
574
428
363
294
BX3
645
444
368
272
AlX3
582...
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