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Los elementos halógenos son aquellos que ocupan el grupo 17 del Sistema Periódico. Los halógenos F, Cl, Br, I y At, son elementos volátiles, diatómicos y cuyo color se intensifica al aumentar el número atómico.
PROPIEDADES MÁS IMPORTANTES :
Son elementos no metálicos, aunque el yodo y el astato poseen cierto carácter metálico.
Forman moléculas diatómicas mediante un enlace covalente simple : F2, Cl2, Br2, I2 .
La reactividad o capacidad de combinación con otros elementos es tan grande en los halógenos que rara vez aparecen libres en la naturaleza. Reaccionantanto con metales, formando compuestos iónicos, como con la mayoría de los no metales, formando compuestos covalentes.
La característica química fundamental de los halógenos es su capacidad oxidante, por la que arrebatan electrones o unidades elementales de carga a otros elementos y moléculas de signo eléctrico negativo para formar iones también negativos denominados aniones haluro. La energía de oxidación de los halógenos es máxima en el flúor (capaz de llevar a la mayor parte de los elementos al mayor estado de oxidación) y se debilita hasta el yodo.
ESTADO NATURAL:
En estado natural se encuentran como moléculas diatómicas, X2. Para llenar por completo su último nivel energético necesitan un electrón más, por lo que tienen tendencia a formar aniones, X-. Este anión se denomina haluro; las sales que lo contienen se conocen como haluros.
El estado físico de los halógenos en condiciones ambientales normales oscila entre el gaseoso del flúor y el cloro y el sólido del yodo y el astato; el bromo, por su parte, es líquido a temperatura ambiente.
El flúor (gas de color amarillo pálido), se halla en minerales.
El cloro (gas amarillo verdoso), se encuentran en forma de sales disueltas en el agua de mar o en extensos depósitos salinos originados por evaporación de mares antuguos, en forma de cloruros de metales o en estado sólido.
El bromo (líquido de color rojo oscuro), se encuentra también disueto en agua, como bromuro de metales…
El yodo (sólido cristalino, de color negro y brillante), aparece en algas y animales marinos, o combinado con otros elementos ( NaIO3, NaNO3 )
El Astato es un elemento muy inestable que existe sólo en formas radiactivas de vida corta, y que aparece en el proceso de desintegración del 235U.
APLICACIONES :
Los derivados del flúor tienen una notable importancia en el ámbito de la industria. Entre ellos destacan los hidrocarburos fluorados, como el anticongelante freón y la resina teflón, lubricante de notables propiedades mecánicas. Los fluoruros son útiles como insecticidas. Además, pequeñísimas cantidades de flúor añadidas al agua potable previenen la caries dental, razón por la que además suele incluirse en la composición de los dentífricos.
El cloro encuentra su principal aplicación como agente de blanqueo en las industrias papelera y textil. Así mismo, se emplea en la esterilización del agua potable y de las piscinas, y en las industrias de colorantes, medicamentos, plásticos y desinfectantes.
Los bromuros actúan médicamente como sedantes, y el bromuro de plata se utiliza como un elemento fundamental en las placas fotográficas. También se emplea en la fabricación de de aditivos antidetonantes para gasolinas, además de para obtener plásticos y fibras resistentes al fuego.
El yodo, cuya presencia en el organismo humano resulta esencial y cuyo defecto produce bocio, se emplea como antiséptico en caso de heridas y quemaduras.
OBTENCIÓN DE LOS ELEMENTOS :
La gran reactividad de los halógenos hace que no se encuentren libres en la naturaleza. Se preparan por electrólisis de sales fundidas o disueltas, o por oxidación de los iones halogenuros (Cl-, Br-, I-).
El flúor no se puede obtener por oxidación del ión fluoruro, ya que debido a su elevado potencial de oxidación, no hay ningún oxidante capaz de oxidarle. Tanto en el laboratorio como en la industria se recurre a la electrólisis del HF (fluoruro de hidrógeno), al que se le añade KF (fluoruro de potasio) para que la mezcla sea conductora. La reacción tiene lugar en vasijas de cobre y con electrodos de grafito; en el ánodo se recoge el flúor, mientras que en el cátodo se desprende hidrógeno.
El cloro se obtiene como producto secundario en el proceso de fabricación de la sosa, NaOH, o por electrólisis del NaCl fundido. En el laboratorio se obtiene por oxidación del ión cloruro, Cl-, con permanganato, dicromato o dióxido de manganeso.
El bromo y el yodo se preparan a partir del agua de mar por oxidación con cloro.
En el laboratorio, el cloro, bromo y yodo se pueden preparar por reacción de cloruros alcalinos (NaCl, KBr o KI) con óxido de manganeso (IV) en medio ácido.
El astato se obtiene al bombardear bismuto con partículas alfa (núcleos de helio), por lo que constituye un producto asociado a las distintas series radiactivas.