Halogènes

Les éléments sont de 5: fluorure, chlore, brome, iode et reformuler

Que sont les halogènes?

Les halogènes Ce sont des éléments non métalliques qui appartiennent au groupe VIIA ou 17 du tableau périodique. Ils ont des électronégativités et des affinités électroniques élevées, qui ont un impact considérable sur le caractère ionique de leurs liaisons avec les métaux. Le mot «halogénos» est d'origine grecque et signifie «sels de sels». 

Les halogènes sont le fluorure (F), le chlore (CL), le brome (BR), l'iode (i) et l'élément radioactif et éphémère Ástato (AT). Ils sont si réactifs qu'ils réagissent les uns avec les autres pour former des molécules diatomiques: F₂, CL₂, BR₂, Toi₂ et à₂.

Ces molécules sont caractérisées par des propriétés structurelles similaires (molécules linéaires), bien qu'avec des états physiques différents.

Quelle est l'apparence des halogènes?

Dans l'image inférieure, trois halogènes sont représentés. De gauche à droite: chlore, brome et iode. Ni le fluor ni la janteate ne peuvent être stockés dans des récipients en verre, car ces derniers ne résistent pas à leur corrosivité. Notez comment les propriétés organoleptiques des halogènes changent à mesure que leur groupe descend à l'élément d'iode.

Apparence des halogènes. Source: Source: par w. Oelen [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org / licences / by-sa / 3.0)], via Wikimedia Commons

Le fluor est un gaz de tons jaunâtres; Chlore aussi, mais jaune-vert; Bromo est un liquide rougeâtre foncé; L'iode, un solide noir avec des visos violets; Et l'Astat, un solide métallique sombre et brillant.

Les halogènes sont capables de réagir avec presque tous les éléments du tableau périodique, même avec des gaz nobles (comme le Xenon et Kripton). Quand ils le font, ils peuvent oxyder les atomes à leurs états d'oxydation les plus positifs, ce qui en fait de puissants agents oxydants.

De même, ils donnent des propriétés spécifiques aux molécules lorsque certains de leurs atomes sont liés ou remplacés. Ces types de composés sont appelés haluros. En fait, les haluros constituent la principale source naturelle d'halogènes, et beaucoup d'entre eux sont dissous dans la mer ou font partie d'un minéral; Tel est le cas de la fluorite (CAF₂).

Les halogènes et les haluros ont une large gamme d'utilisations, de l'industrie ou de la technologie, pour simplement mettre en évidence le goût de certains aliments, comme le fait le sel de gemme (chlorure de sodium) (chlorure de sodium).

Propriétés physiques et chimiques des halogènes

Poids atomiques

Fluorure (F) 18,99 g / mol; Chlore (CL) 35,45 g / mol; Bromo (BR) 79,90 g / mol; Iode (i) 126,9 g / mol et astato (à) 210 g / mol.

État physique

F Gas; Cl gazeux; Liquide; Je suis solide et solide.

Couleur

F, jaune pâle-grince; Cl, vert pâle; BR, brun rougeâtre; I, Violet et at, Metallic Black * * (supposé)

Points de fusion

F -219.6º C; CL -101,5º C; Br -7,3º C; I 113,7 ° C et à 302º C.

Points d'ébullition

F -118.12º C; CL -34.04º C; Br 58,8 ° C; I 184.3º C et ?À 337º C.

Densité à 25 ° C

F- 0,0017 g / cm³; CL- 0,0032 g / cm³; BR- 3,102 g / cm³; I- 4,93 g / cm³ et à 6,2-6,5 g / cm³

Solubilité dans l'eau

CL- 0,091 mmol / cm³; BR- 0,21 mmol / cm³ et I- 0,0013 mmol / cm³.

Énergie d'ionisation

F- 1.681 kJ / mol; Cl- 1.251 kJ / mol; Br- 1 140 kJ / mol; I- 1 008 kJ / mol et à 890 kJ / mol.

Électronégativité

F- 4.0; Cl- 3.0; 2,8; I- 2,5 et AT- 2,2.

Les halogènes ont 7 électrons dans leur couche de valence, d'où leur grande avidité pour gagner un électron. De plus, les halogènes ont une électronégativité élevée en raison de leurs petites radios atomiques et de la grande attraction que le cœur des électrons de Valencia exerce.

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Réactivité

Les halogènes sont très réactifs, ce qui expliquerait alors leur toxicité. De plus, ce sont des agents oxydants.

L'ordre décroissant de réactivité est: f> cl> b> i> à.

État de nature

En raison de leur grande réactivité, les atomes halogènes ne sont pas de nature libre, mais forment des agrégats ou sous forme de molécules diatomiques liées par des liaisons covalentes.

Structures moléculaires

Les halogènes n'existent pas dans la nature comme des atomes élémentaires, mais comme des molécules diatomiques. Cependant, ils ont tous en commun une structure moléculaire linéaire, et la seule différence réside dans la durée de leurs liens et dans leurs interactions intermoléculaires.

Les molécules linéaires X-X (x₂) Ils sont caractérisés par un instable, car les deux atomes leur attirent fortement la paire d'électrons. Parce que? Parce que ses électrons externes connaissent une charge nucléaire efficace très élevée, ZEF. Un ZEF majeur, moins sera la distance du lien X-X.

Au fur et à mesure que le groupe descend, ZEF s'affaiblit et la stabilité de ces molécules augmente. Ainsi, l'ordre de réactivité décroissant est: f₂> Cl₂> Br₂> Je₂. Cependant, il est incongru de comparer l'Ostat avec le fluor, car c'est un isotope inconnu.

Interactions intermoléculaires

D'un autre côté, ses molécules n'ont pas de moment dipolaire, étant apolaire. Ce fait est responsable de ses faibles interactions intermoléculaires, dont la seule force latente est la dispersion ou Londres, qui est proportionnelle à la masse atomique et à la zone moléculaire.

De cette façon, la petite molécule de f₂ n'a pas assez de masse ou d'électrons pour former un solide. Contrairement à moi₂, La molécule d'iode, qui continue néanmoins d'être un solide qui dégage des vapeurs violettes.

Bromo représente un exemple intermédiaire entre les deux extrémités: molécules BR₂ Ils interagissent suffisamment pour apparaître dans un état liquide.

La re-redat, probablement en raison de son caractère métallique croissant, ne se présente pas comme à₂ Mais comme les atomes des AThe formant des liens métalliques.

En ce qui concerne ses couleurs (jaune-jaune verdâtre-rouge-mudad-negro), l'explication la plus appropriée est basée sur la théorie orbitale moléculaire (TOM). La distance d'énergie entre la dernière orbitale moléculaire complète, et la prochaine plus grande énergie (antitienlace), est dépassée par l'absorption d'un photon avec des longueurs d'onde de plus en plus grandes et plus grandes.

Haluros

Les halogènes réagissent pour former des haluros, qu'ils soient inorganiques ou organiques. Les plus connus sont les halogénures d'hydrogène: fluorure d'hydrogène (HF), chlorure d'hydrogène (HCl), bromure d'hydrogène (HBR) et iodure d'hydrogène (HI).

Tous dissous dans l'eau génèrent des solutions acides; Si acide, que HF peut dégrader n'importe quel récipient en verre. De plus, les matériaux de départ sont considérés pour la synthèse d'acides extrêmement forts.

Il y a aussi les halogénures métalliques si appelés, qui ont des formules chimiques qui dépendent du métal Valence. Par exemple, les halogénures des métaux alcalins ont une formule MX, et parmi lesquelles sont: NaCl, chlorure de sodium; KBR, bromure de potassium; CSF, fluorure de césium; et lii, iodure de lithium.

Les métaux alcalinotherreux, les métaux de transition ou les métaux du bloc P ont une formule MX_n, N étant la charge métallique positive. Ainsi, quelques exemples d'entre eux sont: FECL₃, trichlorure ferrique; Mgbr₂, bromure de magnésium; Alf₃, Trifluoruro en aluminium; et Cui₂, Iodure de cuprique.

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Cependant, les halogènes peuvent également former des liens avec les atomes de carbone; Par conséquent, ils peuvent interférer dans le monde complexe de la chimie organique et celle de la biochimie. Ces composés sont appelés halogénures organiques, et est généralement une formule chimique, étant x l'un des halogènes.

Utilise / applications halogènes

Chlore

Dans l'industrie

-Bromo et le chlore sont utilisés dans l'industrie textile pour blanchir et traiter la laine, évitant ainsi votre rétrécissement lorsque vous vous mouillez.

-Il est utilisé comme désinfectant de ditritus et pour la purification de l'eau potable et des piscines. De plus, les composés dérivés du chlore sont utilisés dans les laveries et dans l'industrie du papier.

-Trouvez une utilisation dans la fabrication de batteries spéciales et d'hydrocarbures chlorés. Il est également utilisé dans la transformation de la viande, des légumes, du poisson et des fruits. De plus, le chlore travaille comme agent bactéricide.

-Il est utilisé pour nettoyer et rejeter le cuir, et pour blanchir la cellulose. Autrefois, le trichlorure d'azote a été utilisé comme mélangeur et conditionneur de farine.

-Gaz phosphène (COCL₂) Il est utilisé dans de nombreux processus de synthèse industrielle, ainsi que dans la fabrication de gaz militaires. Le phosphane est très toxique et est responsable de nombreux décès pendant la Première Guerre mondiale, où le gaz a été utilisé.

-Ce gaz se trouve également dans les insecticides et les fumigants.

-NaCl est un sel très abondant qui est utilisé pour assaisonner la nourriture et dans la conservation des bovins et des viandes d'oiseaux. De plus, il est utilisé dans les fluides de réhydratation corporels, à la fois par voie orale et par voie intraveineuse.

En médecine

-Les atomes halogènes qui se lient aux médicaments les rendent plus lipophiles. Cela permet aux médicaments de passer par des membranes cellulaires plus facilement en dissolution dans les lipides qui le forment.

-Le chlore est diffusé à l'intérieur des neurones du système nerveux central à travers des canaux ioniques liés aux récepteurs du neurotransmetteur GABA, produisant ainsi un effet sédatif. C'est le mécanisme d'action de plusieurs anxiolytiques.

-Le HCL est présent dans l'estomac, où il intervient en créant un environnement réducteur qui favorise la transformation des aliments. De plus, le HCL active la pepsine, une enzyme qui commence l'hydrolyse des protéines, une étape avant l'absorption intestinale du matériau protéique.

Autres

-L'acide chlorhydrique (HCL) est utilisé pour nettoyer les salles de bains, dans les laboratoires d'enseignement et de recherche et dans de nombreuses industries.

-Le PVC (chlorure de polyvinyle) est un polymère de chlorure de vinyle utilisé dans les vêtements, les planchers pour les planchers, les câbles électriques, les tubes flexibles, les tuyaux, les structures gonflables et les tuiles de toit. De plus, le chlore est utilisé comme intermédiaire dans l'élaboration d'autres matériaux plastiques.

-Le chlore est utilisé dans l'extraction du brome.

-Le chlorure de méthyle remplit une fonction anesthésique. Il est également utilisé dans l'élaboration de certains polymères en silicone et dans l'extraction des graisses, des huiles et des résines.

-Chloroforme (chcl₃) est un solvant utilisé dans de nombreux laboratoires, en particulier dans les laboratoires de chimie organique et biochimie, de l'enseignement aux chercheurs.

-Et enfin, en ce qui concerne le chlore, le trichloroéthylène est utilisé pour dégraisser les pièces métalliques.

Brome

-Bromo est utilisé dans le processus d'extraction de l'extraction d'or et dans le forage des puits de pétrole et de gaz. Il est utilisé comme retardateur de combustion dans les industries du plastique et du gaz. Bromo isole le feu d'oxygène, ce qui le fait s'éteindre.

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-Il s'agit d'un intermédiaire dans la fabrication de fluides hydrauliques, d'agents de réfrigérant et de déshumidificateurs et préparé à façonner les cheveux. Le bromure de potassium est utilisé dans la fabrication de plaques et de papiers photographiques.

-Le bromure de potassium est également utilisé comme anticonvulsif, mais en raison de la possibilité que le sel puisse provoquer des dysfonctionnements neurologiques, son utilisation a été réduite. De plus, une autre de ses utilisations communes est comme pilule pour des échantillons solides de spectroscopie infrarouge.

-Des composés Bromo sont présents dans les médicaments utilisés dans le traitement de la pneumonie. De même, les composés de brome sont incorporés dans les médicaments utilisés dans les tests qui sont effectués dans le traitement de la maladie d'Alzheimer.

-Bromo est utilisé pour réduire la pollution du mercure dans les centrales électriques qui utilisent le charbon comme carburant. Il est également utilisé dans l'industrie textile pour créer des colorants de différentes couleurs.

-Le brominat de méthyle a été utilisé comme pesticide pour la fumigation du sol et des maisons, mais son effet néfaste sur l'ozone a limité son utilisation.

-Les lampes halogènes sont incandescentes et l'agrégat de petites quantités de brome et d'iode permet une réduction de la taille des ampoules.

Iode

-L'iode intervient dans le fonctionnement de la glande thyroïde, hormone régulatrice du métabolisme corporel. La glande thyroïde secret les hormones T3 et T4, qui exercent leur action sur leurs organes blancs. Par exemple, l'action hormonale sur les muscles cardiaques provoque une augmentation de la pression artérielle et de la fréquence cardiaque.

-De même, l'iode est utilisé dans l'identification de la présence d'amidon. Silver Yoduro est un réactif utilisé dans la révélation des photographies.

Fluor

-Certains composés de fluor sont ajoutés aux pâtes dentaires afin de prévenir l'apparence des caries. Les dérivés de fluor sont présents dans plusieurs anesthésiques. Dans l'industrie pharmaceutique, ils intègrent du fluorure aux médicaments pour étudier les améliorations possibles de leurs effets sur le corps.

-L'acide fluorhorique est utilisé pour enregistrer le verre. Également dans la production de halons (gaz d'extincteur d'incendie, comme les alevins). Un composé fluorure est utilisé dans l'électrolyse en aluminium pour obtenir sa purification.

-Les revêtements antivirflejantes contiennent un composé de fluor. Ceci est utilisé dans la fabrication d'écrans plasma, d'écrans plats et de systèmes microélectromécaniques. Le fluor est également présent dans l'argile utilisée dans certaines céramiques.

Reprocher

On pense que la Restat pourrait contribuer à l'iode dans la régulation du fonctionnement de la glande thyroïde. Aussi, son isotope radioactif (²¹⁰At) a été utilisé dans les études sur le cancer chez la souris.

Les références

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