Ejemplo de Halógenos

Los halógenos son un conjunto de elementos químicos que conforman el grupo VIIA en la tabla periódica de los elementos. Se caracterizan por su capacidad de combinarse con los metales alcalinos (como el sodio, Na) y los metales alcalinotérreos (como el magnesio, Mg) para formar sales. Su etimología griega halo, que significa “sal”, y genos, que es “formar”, se refiere a esto.

Los halógenos son, desde el que tiene átomo más simple: el Flúor, el Cloro, el Bromo y el Yodo. Hay un elemento radiactivo llamado Astato localizado al final del grupo, y del cual se hablará más adelante. Estos elementos se caracterizan por tener siete electrones en su última capa, es decir, siete electrones de valencia. Su valencia es generalmente (no siempre) -1.

Ejemplos de halógenos

Todos los halógenos que forman el grupo VIIA son:

• Flúor (F)
• Cloro (Cl)
• Bromo (Br)
• Yodo (I)
• Astato (At)

Características de los halógenos

Los halógenos son elementos no metálicos muy reactivos. Es muy fácil que se combinen con los elementos que se encuentran del otro lado de la tabla periódica: los metales alcalinos, como el Sodio (Na) y el Potasio (K), y los metales alcalinotérreos, como el Magnesio (Mg) y el Calcio (Ca). También forman compuestos con los demás, pero destaca la facilidad con los mencionados.

Todos ellos presentan un grado de toxicidad, que por lo general disminuye desde el Flúor hasta el Yodo. Los tres primeros, Flúor, Cloro y Bromo, se encuentran en estado gaseoso o líquido a temperatura ambiente. El Yodo se manifiesta en forma de cristales, los cuales tienden a sublimarse. Es decir, a evaporarse sin pasar por el estado líquido, directo del sólido al gaseoso.

A continuación se exponen las características de cada uno de estos elementos.

Flúor

El Flúor es el más reactivo de todos los halógenos. Esto se debe a que el enlace de su molécula diatómica (F₂) es débil y se puede romper fácilmente para iniciar una reacción química: F-F. Es un gas amarillo pálido en condiciones ambientales, y sus propiedades son las siguientes:

• Número atómico: 9
• Masa atómica: 18.99 g/mol
• Configuración electrónica: 1s², 2s², 2p⁵.
• Punto de fusión: -223 °C
• Punto de ebullición: -187°C
• Radio atómico: 72pm (1pm= 1 picómetro: 1*10^-12 m)
• Radio iónico: 136pm (1pm= 1 picómetro: 1*10^-12 m)
• Energía de ionización: 1680 KJ/mol
• Electronegatividad: 4.0
• Entalpía de enlace: 150.6 KJ/mol

Tiene aplicaciones numerosas en la industria, en el cuidado de la salud y en otras áreas. Una es la fluoración, que es un proceso en el que se agregan pequeñas cantidades de fluoruros (aproximadamente 1 ppm en masa), como el fluoruro de sodio (NaF) al agua potable, para reducir la aparición de las caries dentales en los consumidores.

El fluoruro de sodio (NaF) es el mismo compuesto químico que se añade a los dentífricos. Otra aplicación industrial del flúor es en la producción de politetrafluoroetileno, un polímero mejor conocido como teflón, y cuya fórmula es: -(CF₂-CF₂)n-, donde n es un número grande. El teflón se utiliza en aislantes eléctricos, plásticos de alta temperatura y utensilios de cocina, entre otros.

Cloro

El Cloro es un gas verde amarillento y uno de los halógenos más activos. Se involucra tanto en los compuestos químicos inorgánicos como en los orgánicos, gracias a su elevada reactividad. Sus propiedades más destacadas son las siguientes:

• Número atómico: 17
• Masa atómica: 35.45 g/mol
• Configuración electrónica: 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁵.
• Punto de fusión: -102 °C
• Punto de ebullición: -35°C
• Radio atómico: 99pm (1pm= 1 picómetro: 1*10^-12 m)
• Radio iónico: 181pm (1pm= 1 picómetro: 1*10^-12 m)
• Energía de ionización: 1251 KJ/mol
• Electronegatividad: 3.0
• Entalpía de enlace: 242.7 KJ/mol

El cloro es utilizado ampliamente en la industria, como agente blanqueador de papeles y telas. El blanqueador que se emplea en el lavado doméstico contiene el compuesto hipoclorito de sodio (NaClO). El cloro desempeña una función biológica en el cuerpo humano: en forma de ion cloruro (Cl^-), la de formar los fluidos intracelulares y extracelulares.

El cloro también se usa, en forma de gas (Cl₂), para purificar el agua y desinfectar albercas. Los compuestos orgánicos clorados, como el Tetracloruro de carbono (CCl₄) y el Cloroformo (CHCl₃), son buenos disolventes orgánicos. Se utilizan enormes cantidades de cloro para fabricar el insecticida DDT, pero este ha resultado muy contaminante.

Bromo

El Bromo es un líquido café rojizo, con una gran tendencia a evaporarse. Es el tercer halógeno y es menos reactivo que el cloro. Sus propiedades generales son las siguientes:

• Número atómico: 35
• Masa atómica: 79.90 g/mol
• Configuración electrónica: 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁵
• Punto de fusión: -7 °C
• Punto de ebullición: 59°C
• Radio atómico: 114pm (1pm= 1 picómetro: 1*10^-12 m)
• Radio iónico: 195pm (1pm= 1 picómetro: 1*10^-12 m)
• Energía de ionización: 1139 KJ/mol
• Electronegatividad: 2.8
• Entalpía de enlace: 192.5 KJ/mol

Los compuestos del bromo sólo se encuentran de forma natural en algunos organismos marinos y en el agua de mar. El agua de mar contiene 0.1% de iones bromuro (Br^-), por lo que es la principal fuente de estos. El bromo se emplea en la preparación de dibromuro de etileno (BrCH₂CH₂Br), que se emplea como insecticida y como depurador de plomo en la gasolina.

El bromo también se puede combinar con la plata, para formar bromuro de plata (AgBr), la cual se utiliza en las películas fotográficas.

Yodo

El yodo se manifiesta como cristales oscuros, de apariencia metálica, de los cuales se desprende un vapor violeta. Sus propiedades generales son las siguientes:

• Número atómico: 53
• Masa atómica: 126.9 g/mol
• Configuración electrónica: 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰, 5p⁵.
• Punto de fusión: 114°C
• Punto de ebullición: 183°C
• Radio atómico: 133pm (1pm= 1 picómetro: 1*10^-12 m)
• Radio iónico: 216pm (1pm= 1 picómetro: 1*10^-12 m)
• Energía de ionización: 1003 KJ/mol
• Electronegatividad: 2.5
• Entalpía de enlace: 151.0 KJ/mol

El yodo no es tan utilizado como los otros halógenos. Sirve para preparar la tintura de yodo, que es una disolución alcohólica al 50% en masa. Se utiliza en medicina como antiséptico. El yodo cumple una función biológica muy importante, pues forma parte de la tiroxina, la hormona de la glándula tiroides. La deficiencia de yodo en la dieta puede provocarle un agrandamiento llamado bocio.

La sal de mesa yodada se vende generalmente con un contenido de 0.01% de yoduro de potasio (KI) o yoduro de sodio (NaI). Esta cantidad es suficiente para satisfacer el requerimiento de 1 mg de yodo semanal, para la formación de tiroxina en el cuerpo humano. Otro compuesto, el yoduro de plata AgI, se utiliza en la siembra de nubes, un proceso para inducir la lluvia.

Astato

El Astato (At) es un elemento radiactivo, que resulta de la desintegración radiactiva del Uranio y el Torio. Es el halógeno más pesado, y después del elemento Francio, es el elemento químico más raro en el planeta. Sólo existen 25 gramos al mismo tiempo. Muchas de sus propiedades son desconocidas; sin embargo, entre las destacadas se encuentran:

• Número atómico: 85
• Masa atómica: 210 g/mol
• Configuración electrónica: 1s², 2s², 2p⁶, 3s², 3p⁶, 4s², 3d¹⁰, 4p⁶, 5s², 4d¹⁰, 5p⁶, 6s², 4f¹⁴, 5d¹⁰, 6p⁵.
• Punto de fusión: 302 °C
• Energía de ionización: 920 KJ/mol
• Electronegatividad: 2.2
• Vida de su isótopo At-210: 8.1 horas