Grupo dos Halogênios

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Mauro Cabral Moreira
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1 Grupo dos Halogênios

2 Shriver Cap. 11 p Lee Cap. 14 p Brown Cap. 22 p Kotz Cap. 21 p Russel v2 Cap. 21 p Atkins & Jones Cap. 15 p

3 CONFIGURAÇÃO E POSIÇÃO NA TABELA TODOS ELEMENTOS DO GRUPO 17/ VIIA [GÁS NOBRE] ns 2 np 5

4 Grupo 7A - Halogênios Flúor, Cloro, Bromo, Iodo, Astato Elementos diatômicos: Gás: F 2 (incolor) e Cl 2, Líquido: Br 2 e Sólido I 2

Os estados de oxidação variam desde -1 a +7 Os halogênios apresentam como bons agentes oxidantes e alta

5 Grupo dos halogênios 17/VIIA Todos halogênios são não metais; Astato é Radioativo; São bons agentes oxidantes. Os estados de oxidação variam desde -1 a +7 Os halogênios apresentam como bons agentes oxidantes e alta afinidade eletrônica. O Flúor é o elemento mais eletronegativo e apresenta nos compostos com estado de oxidação -1. O cloro é o halogênio de maior produção mundial e ultrapassa 12 milhões de toneladas nos EUA.

6 Grupo dos halogênios 17/VIIA

8 Cargas mais comuns Moléculas diatômicas

A entalpia de ligação do F 2 é baixa, por isso da alta reatividade.

9 Propriedades e preparação dos halogênios Cada halogênio é o elemento mais eletronegativo em seu período. A entalpia de ligação do F 2 é baixa, por isso da alta reatividade. O potencial de redução do flúor é muito alto. O Cl 2 é produzido por eletrólise do NaCl (aq). A água é oxidada na presença do flúor. Vidro trabalhado com flúor

Cloro - plásticos (PVC), solventes orgânicos (dicloroetano); Cloro -

10 Utilização dos halogênios CFCs - gás refrigerantes. Fluorocarbonos - lubrificantes e plásticos (teflon). Cloro - plásticos (PVC), solventes orgânicos (dicloroetano); Cloro - reagentes químicos orgânicos, na indústria têxtil e de papel. O NaOCl é o ingrediente ativo dos alvejantes. O NaBr é usado em fotografia.

11 Os haletos de hidrogênio O HF tem um alto ponto de ebulição devido as ligações de H. A facilidade de oxidação aumenta F - > Cl - > Br - > I -. SeBr 4 (s) + 3H 2 O(l) H 2 SeO 3 (aq) + 4HBr(aq).

12 Os haletos de hidrogênio O HF reage com silicatos: SiO 2 (s) + 6HF(aq) H 2 SiF 6 (aq) + 2H 2 O(l) O NaI e o NaBr podem ser oxidados pela adição de ácido sulfúrico. Os haletos de hidrogênio são preparados pelo adição de sal com ácidos, com o ácido sulfúrico o HF e HCl e com ácido fosfórico o HBr e HI. CaF 2 (s) + H 2 SO 4 (l) 2HF(g) + CaSO 4 (s) NaCl(s) + H 2 SO 4 (l) HCl(g) + NaHSO 4 (s)

A maioria dos inter-halogênios poliatômicos tem Cl, Br, ou I como o átomo central circundado por 3, 5 ou

13 Compostos Inter-halogênios Moléculas diatômicas contendo dois halogênios diferentes. Os compostos inter-halogênios possuem um halogênio com nox -1 e o outro com nox +1. A maioria dos inter-halogênios poliatômicos tem Cl, Br, ou I como o átomo central circundado por 3, 5 ou 7 átomos de F. Quanto maior é o halogênio, mais compostos inter-halogênios ele pode formar. O composto ICl 3 é único que acomoda 3 átomos de Cl.

14 Geometrias de Inter-halogênios

A força do ácido aumenta à medida que o estado de oxidação do halogênio

15 Oxiácidos e oxiânions O flúor forma apenas um oxiácido: HFO. O oxigênio possui nox 0. A força do ácido aumenta à medida que o estado de oxidação do halogênio aumenta. Todos são agentes de oxidação fortes. Todos são instáveis e se decompõem facilmente. Os oxiânions são mais estáveis do que os oxiácidos.

16 Grupo 7A: halogênios

O perclorato de amônio é um potente oxidante.

17 Oxiácidos e oxiânions Os sais de hipoclorito são usados em alvejantes e desinfetantes. Os percloratos são particularmente instáveis na presença de material orgânico. O perclorato de amônio é um potente oxidante. Na presença de alumínio em pó, o NH 4 ClO 3 é usado para o lançamento de ônibus espaciais. Cada lançamento utiliza 700 toneladas de clorato de amônio.

18 Oxiácidos e oxiânions Os ácidos periódico (HIO 4 ) e paraperiódico (H 5 IO 6 ) têm o iodo no estado de oxidação +7. O ácido periódico é um ácido forte, o ácido paraperiódico é um ácido fraco (K a1 = 2,8 10-2, K a2 = 4, ). O grande átomo de iodo permite 6 átomos de oxigênio à sua volta. Os halogênios menores não conseguem formar esse tipo de composto.

19 Cl é o mais abundante do Grupo 7A. Ocorrência no mar e depósitos de sal (NaCl).

20 Eletrólise de NaCl Eletrólise do sal fundido (ignea) Eletrólise aquosa (salmoura) Eletrólise ígnea Eletrólise aquosa Cátodo: Na + Ânodo: Cl 2 (gás) ÍONS LIVRES Cátodo: Na + Ânodo: O 2 (gás)

21 Eletrólise de NaCl

22 Preparação comercial de cloro Eletrólise de NaCl Cátodo: 2 H 2 O (l) + 2e - H 2(g) + 2 OH - (aq) Ânodo: 2 Cl - (aq) Cl 2(g) + 2e -

23 Preparação laboratorial de cloro Oxidação do NaCl com agentes oxidantes fortes (K 2 Cr 2 O 7 ) No experimento o gás Cl 2 formado é borbulhado em água.

24 Preparação laboratorial de iodo 2 I H + + MnO 2 Mn 2+ + I H 2 O Mixture Mistura of de NaI and e MnSO 4 Adição de H 2 SO 4 ; reação produz I 2.

25 Reação de Cl 2 e Na

26 Reação de Cl 2 e Na

27 Reação de Cl 2 e Fe

28 Reação de Br 2 e Al Bromo reage com metais para dar brometos metálicos.

29 Reações com Halogênios Halogênios reagem com não metais e metais formando haletos covalentes e iônicos, respectivamente.

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