Grupo dos Halogênios

Shriver Cap. 11p. 422-446

Lee Cap. 14p. 293-318

Brown Cap. 22

p. 814-818

Atkins & Jones Cap. 15

p. 755-761

Russel v2 Cap. 21p. 989-1001

Kotz Cap. 21p. 289-295

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CONFIGURAÇÃO E POSIÇÃO NA TABELA

TODOS ELEMENTOS DO GRUPO 17/ VIIA

[GÁS NOBRE] ns2 np5

Grupo 7A - HalogêniosFlúor, Cloro, Bromo, Iodo, Astato

Elementos diatômicos:

Gás: F2 (incolor) e Cl2 , Líquido: Br2 e Sólido I2

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 agentesoxidantes e alta afinidade eletrônica. O Flúor é oelemento mais eletronegativo e apresenta noscompostos com estado de oxidação -1. O cloro é ohalogênio de maior produção mundial e ultrapassa 12milhões de toneladas nos EUA.

Grupo dos halogênios 17/VIIA

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 F2 é baixa, por isso da alta reatividade.

✓ O potencial de redução do flúor é muito alto.

✓ O Cl2 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-.

SeBr4(s) + 3H2O(l) H2SeO3(aq) + 4HBr(aq).

Os haletos de hidrogênio

✓ O HF reage com silicatos:

SiO2(s) + 6HF(aq) H2SiF6(aq) + 2H2O(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.

CaF2(s) + H2SO4(l) 2HF(g) + CaSO4(s)

NaCl(s) + H2SO4(l) HCl(g) + NaHSO4(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 ICl3 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 NH4ClO3 é usado para o lançamento

de ônibus espaciais. Cada lançamento utiliza 700 toneladas de clorato

de amônio.

Oxiácidos e oxiânions

✓ Os ácidos periódico (HIO4) e paraperiódico (H5IO6) têm o iodo no

estado de oxidação +7.

✓ O ácido periódico é um ácido forte, o ácido paraperiódico é um ácido

fraco (Ka1 = 2,8 10-2, Ka2 = 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 ígneaEletrólise aquosa

Cátodo: Na+

Ânodo: O2 (gás)ÍONS LIVRESCátodo: Na+

Ânodo: Cl2 (gás)

Eletrólise de NaCl

Preparação comercial de cloro

Ânodo: 2 Cl-(aq) Cl2(g) + 2e-

Cátodo: 2 H2O(l) + 2e- H2(g) + 2 OH-

(aq)

Eletrólise de NaCl

Preparação laboratorial de cloro

✓ Oxidação do NaCl com agentes

oxidantes fortes (K2Cr2O7)

✓ No experimento o gás Cl2

formado é borbulhado em água.

2 I- + 4 H+ + MnO2 Mn2+ + I2 + 2 H2O

Mixture of NaI

and MnSO4

Mistura de NaI

e MnSO4

Adição de

H2SO4; reação

produz I2.

Preparação laboratorial de iodo

Reação de Cl2 e Na

Reação de Cl2 e Na

Reação de Cl2 e Fe

Reação de Br2 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.