Grupo dos Halogênios

Grupo dos Halogênios

Shriver Cap. 11 p. 422-446 Lee Cap. 14 p. 293-318 Brown Cap. 22 p. 814-818 Kotz Cap. 21 p. 289-295 Russel v2 Cap. 21 p. 989-1001 Atkins & Jones Cap. 15 p. 755-761 2

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

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

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.

Grupo dos halogênios 17/VIIA

Cargas mais comuns Moléculas diatômicas

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

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.

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).

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)

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.

Geometrias de Inter-halogênios

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.

Grupo 7A: halogênios

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.

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 = 4,9 10-9 ). O grande átomo de iodo permite 6 átomos de oxigênio à sua volta. Os halogênios menores não conseguem formar esse tipo de composto.

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

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)

Eletrólise de NaCl

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 -

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.

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

Reação de Cl 2 e Na

Reação de Cl 2 e Na

Reação de Cl 2 e Fe

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

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