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INVESTIGACION QUIMICA
GRUPOS 4-5-6-7 DE LA TABLA PERIODICA Y SUS ELEMENTOS
MARIA PAULA BONILLA
INSTITUCION EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA
PRESENTACION
IBAGUE
11 – 1
2019
INTRODUCCION
Se hace la entrega del informe/consulta sobre los grupos de la
tabla periodica 4, 5, 6, 7, siendo estos los mas presentes en la
naturaleza y en los objetos de estudio.
OBJETIVOS
✓ Identificar cada uno de los grupos de la tabla periodica a
estudiar ( 4 - 5 - 6 - 7 ) con su respectivo nombre.
✓ Evidenciar las caracteristicas de cada uno de los
elementos segun su categoria.
✓ Reconocer los riesgos de toxicidad de los elementos que
puedan ser peligrosos para la salud humana en un nivel
alarmante.
✓ Analizar de manera critica cada uno de los aportes dados
por la investigacio y/o consulta que se realiza.
MARCO TEORICO
En el trabajo propuesto por la docente, vemos una recoleccion
de varios elementos que de manera muy basica tenemos
conocimientode ellos, uno de estos es la tabla periodica; Que
segun la pagina web: wikipedia, Es una dispocicion ordenada
de los elemtos quimicos en un formato de tabla, ordenados por
su numero atomico (numerode protones), por su
configuracion genetica y sus propiedades quimicas.
Este esta marcado por unas tendencias periodicas, como el
comportamiento similar en la misma columna.
“La tabla y la ley periódica, son el corazón de la química”
- THEODOR BENFEY –
Las filas de la tabla se denominan períodos y las
columnas grupos.
Algunos grupos tienen nombres.
Así por ejemplo el grupo 17 es el de los halógenos y el grupo 18
el de los gases nobles.
La tabla también se divide en cuatro bloques con
algunas propiedades químicas similares. Debido a que las
posiciones están ordenadas, se puede utilizar la tabla para
obtener relaciones entre las propiedades de los elementos, o
pronosticar propiedades de elementos nuevos todavía no
descubiertos o sintetizados.
La tabla periódica proporciona un marco útil para analizar el
comportamiento químico y es ampliamente utilizada
en química y otras ciencias.
Dmitri Mendeléyev publicó en 1869 la primera versión de tabla
periódicaque fue ampliamente reconocida.
La desarrolló para ilustrar tendencias periódicas en las
propiedades de los elementos entonces conocidos, al ordenar
los elementos basándose en sus propiedades químicas, si
bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo
un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de
los átomos.
Mendeléyev también pronosticó algunas propiedades
de elementos entonces desconocidos que anticipó que
ocuparían los lugares vacíos en su tabla.
Posteriormente se demostró que la mayoría de sus
predicciones eran correctas cuando se descubrieron los
elementos en cuestión.
La tabla periódica de Mendeléyev ha sido desde entonces
ampliada y mejorada con el descubrimientoo síntesis de
elementos nuevos y el desarrollo de modelos teóricos nuevos
para explicar el comportamiento químico.
La estructura actual fue diseñada por Alfred Werner a partir de
la versión de Mendeléyev.
DESARROLLO
GRUPO IV: GRUPO DEL CARBONO
El cuarto grupo de la seccion A de la tabla periodica le
pertenece a el grupo del carbono, este es integrado por los
elemetos:
● Carbono (C)
● Silicio (Si)
● Germanio (Ge)
● Estaño (Sn)
● Plomo (Pb)
Aunque con las nuevas normas actualies ahora es reconocido
como el grupo 14, en el campo de la fisica de los
semiconductores y en algunos de la quimicasigue siendo el
grupo IV.
PROPIEDADES QUIMICAS
Al igual que otros grupos, los elemetos de este grupo poseen
similitudes en su configuración electrónica, ya que poseen la
misma cantidad de electrones en el último nivel o subnivel de
energía. Eso explica las similitudes en sus comportamientos
químicos.
Z ELEMENTO DISTRIBUCION
ELECTRONICA/VALENCIA
6 Carbono 2 , 4
14 Silicio 2 , 8 , 4
32 Germianio 2 , 8 , 18 , 4
50 Estaño 2 , 8 , 18 , 18 , 4
82 Plomo 2 , 8 , 18 , 32 , 18 , 4
- represencion de los niveles de energia de cada elemento
segun el orden de la tabla periodica –
Cada uno de estos elementos posee 4 electrones en su capa
externa, En la mayoria de los casos, los elementos comparten
sus electrones; la tendencia a perder electrones aumenta a
medida que el tamaño del átomo aumenta..
● El carbono es un no metal que forma iones negativos bajo
forma de carburos (4-). El silicioy el germanio son
metaloides con número de oxidación +4.
o El carbono forma tetrahaluros con los halógenos.
o El carbono se puede encontrar bajo la forma de tres
óxidos: dióxido de carbono (CO2), monóxido de
carbono (CO) y dióxido de tricarbono(C3O2).
o El carbono forma disulfuros y diselenios
● El silicioforma dos hidruros: SiH4 y Si2H6. El silicio forma
tetrahaluros de siliciocon flúor, cloro e yodo. El silicio
también forma un dióxido y un disulfuro.La fórmula
química del nitruro de silicioes Si3N4.
● El germanio forma dos hidruros: GeH4 y Ge2H6. El
germanio también fomrma tetrahaluros con todos los
halógenos, excepto con el astato y forma di dihaluros con
todos los halógenos excepto con el bromo y el astato.
o El Germanio también forma dióxidos, disulfuros y
diselenios.
● El estaño forma dos hidruros: SnH4 y Sn2H6. El estaño
forma tetrahaluros y dihaluros con todos los halógenos
menos con el Astato.
● El plomo forma hidruros bajo la forma de PbH4. Forma
dihaluros y tetrahaluros con el flúor y con el cloro.
También forma tetrabromuros y dihioduros.
o El estaño y el plomo son metales que también tienen
un estado de oxidación +2.
PROPIEDADES FISICAS
1. Los puntos de ebullición en el grupo del carbono tienden a
disminuir a medida que se desciende en el grupo.
o El carbono es el más ligero del grupo, el mismo
sublima a 3825°C.
o El punto de ebullición del silicioes 3265°C, el del
germanio es 2833°C,
o El del estaño es 2602°C y el del plomo es 1749°C.
2. Los puntos de fusión tienen la misma tendencia que su
punto de ebullición.
o El punto de fusión del silicioes 1414°C,
o El del germanio 939°C
o El estaño es 232°C
o El plomo 328°C.3
3. La estructura cristalina del carbono es hexagonal, a altas
presiones y temperaturas se encuentra bajo la forma de
diamante.
4. La densidad de los elementos del grupo del carbono tiende a
aumentar con el aumento del número atómico.
o El carbono tiene una densidad de 2,26 g/cm3
o La densidad del silicioes de 2,33 g/cm3
o La densidad del germanio es de 5,32 g/cm3
o El estaño tiene una densidad de 7,26 g/cm3
o El plomo es de 11,3 g/cm3
.3
5. El radio atómico de los elementos del grupo del carbono
tiende a aumentar a medida que aumenta el número
atómico.
o El radio atómico del carbono es de 77 picometros
o El del silicioes de 118 picómetros
o El del germanio es de 123 picómetros
o El del estaño es de 141 picómetros
o El del plomo es de 175 picómetros
ALOTROPOS
El carbono posee varios alótropos. El más común es el grafito,
que es el carbono en forma de hojas apiladas. Otra forma de
carbono es el diamante.
Una tercera forma alotrópica del carbono es el fullereno, que
tiene la forma de láminas de átomos de carbono dobladas que
forman una esfera.
Un cuarto alótropo del carbono, descubierto en 2003, se llama
grafeno, y está en forma de una capa de átomos de carbono
dispuestos en forma similar a la de un panal.
El siliciotiene dos alótropos, el amorfo y el cristalino. El
alótropo amorfo es un polvo marrón, mientras que el alótropo
cristalino es gris y tiene un brillo metálico.
El estaño tiene dos alótropos: α-estaño, también conocido
como estaño gris, y β-estaño.
El estaño se encuentra típicamente en la forma β-estaño. Sin
embargo a presión normal el β-estaño se convierte a α-estaño,
pasando de un metal plateado a un polvo gris, a temperaturas
inferiores a los 56º Fahrenheit. Esto puede hacer que los
objetos de estaño a temperaturas bajas se desmoronen en un
proceso conocido como "la pudrición del estaño".
NUMERO ATOMICO
Al menos dos de los elementos del grupo IV (estaño y plomo)
tienen núcleomágicos, lo que significaque estos elementos
son más comunes y más estables que los elementos metálicos
que no tiene un núcleomágico.
ISOTOPOS
Existen 15 isótopos conocidos de carbono. De ellos, tres son de
origen natural.
El más común de todos ellos es el carbono-12 estable, seguido
por el carbono-13 estable. El carbono-14 es un isótopo
radiactivo natural con una vida media de 5.730 años.
Se han descubierto 23 isótopos de silicio, cincode ellos son de
origen natural.
El más común es de silicio-28 estable, seguido de silicio-29
estable y estable de silicio-30. Silicio-32 es un isótopo radiactivo
que se produce naturalmente como un resultado de la
desintegración radiactiva de los actínidos.
Silicio-34 también se produce de forma natural como resultado
de la desintegración radiactiva de los actínidos.
Hasta el momento se han descubierto 32 isótopos de
Germanio, cincode ellos son de origen natural.
El más común es el isótopo estable de germanio-74, seguido
por el isótopo estable de germanio-72, el isótopo estable de
germanio-70, y el isótopo estable de germanio-73.
El isótopo de germanio-76 es un radioisótopo.
Se han descubierto 40 isótopos de estaño, 14 de ellos se
producen en la naturaleza.
El más común es el isótopo estable estaño-120, seguido por el
isótopo estable estaño-118, el isótopo estable estaño-116, el
isótopo estable estaño-119, el isótopo estable estaño-117, el
radioisótopo estaño-124, el isótopo estable estaño-122m el
isótopo estable estaño-112 y el isótopo estable estaño-114.
El estaño también tiene cuatro radioisótopos que se producen
como resultado de la desintegración radiactiva de uranio.
Estos isótopos son el estaño-121, estaño-123, estaño-125, y el
estaño-126.
Se han descubierto 38 isótopos de plomo, 9 de ellos son de
origen natural.
El isótopo más común es el radioisótopo plomo-208, seguido
por el plomo-206, el radioisótopo plomo-207, y el radioisótopo
plomo-204.
Cuatro isótopos de plomo se producen a partir de la
desintegración radiactiva del uranio y el torio. Estos isótopos
son el plomo-209, el plomo-210, el plomo-211 y plomo-212.
GRUPO V: GRUPO DEL NITROGENO
El grupo cinco de la seccion a le pertenece al grupo del
nitrógeno que está compuesto por los elementos químicos
del grupo 15 de la tabla periódica, Estos elementos también
reciben el nombre de pnicógenoso nitrogenoideos:
● Nitrógeno (N)
● Fósforo (P)
● Arsénico (As)
● Antimonio (Sb)
● Bismuto (Bi)
PROPIEDADES
A alta temperatura son muy reactivos y a veces forman enlaces
covalentes entre el N y el P y enlaces iónicos entre Sb y Bi y
otros elementos.
El nitrógeno reacciona con O2 y H2 a altas temperaturas.
Ejemplo de reacción con H2:
N2 + 3H2 → 2NH3
El bismuto reacciona con O2 y con halógenos, formando
bismita y bismutina entre otros compuestos.
Propiedad N P As Sb Bi
Estructura electrónica externa 2s² 2p³ 3s² 3p³ 4s² 4p³ 5s² 5p³ 6s² 6p³
Densidad(kg/m³) 1'25 (1) 1.820 5.780 6.690 8.900
Punto de fusión (°C) -210 44 814 613 271
1ª Energía de ionización (kJ/mol) 1.402 1.012 947 834 703
Electronegatividad 3'0 2'1 2'1 1'9 1'8
Estados de oxidación comunes -3, +5 ±3, +5 ±3, +5 ±3, +5 ±3, +5
- imagen del grupo cinco –
GRUPO VI: ANTIGENO
El grupo cinco o el grupo de los anfígenos o calcógenos es
también llamado familia del oxígeno, formado por los
siguientes elementos:
● Oxígeno (O)
● Azufre (S)
● Selenio (Se)
● Telurio (Te)
● Polonio (Po)
El nombre de anfígeno en español deriva de la propiedad de
algunos de sus elementos de formar compuestos con carácter
ácido o básico.
- Aunque todos ellos tienen seis electrones de valencia
(última capa s2
p4
)
- Sus propiedades varían de no metálicas a metálicas en
cierto grado, conforme aumenta su número atómico.
- El oxígeno y el azufre se utilizan abiertamente en la
industria y el telurio y el selenio en la fabricación
de semiconductores.
CARACTERISTICAS IMPORTANTES
Para adquirir la configuración electrónica de octeto típica de
un gas noble, estos elementos deben aceptar un par
de electrones, por lo que generalmente presentan estados de
oxidación negativo, aunque al descender en el grupo los
potenciales de ionización son más pequeños y se presentan
también estados de oxidación positivos más típicos de
los metales.
El oxígeno existe abundantemente en la tierra, en el aire y
combinado en el agua, formando óxidos, hidróxidos y algunas
sales. El azufre también se presenta en abundancia, tanto en
estado elemental como combinado.
El selenio y el telurio se encuentran libres y combinados,
aunque con menos abundancia. Finalmente, el polonio es un
elemento radiactivo que se encuentra escasamente presente
en la naturaleza, en forma de sales. Este grupo de elementos
también se combina con algunos metales
formando calcogenuros.
La reactividad de estos elementos varía desde el oxígeno no
metálico y muy electronegativo, hasta el polonio metálico. El
oxígeno presenta unas propiedades muy distintas de los otros
elementos del grupo, pues su diferente reactividad nace del
pequeño tamaño del oxígeno, que le hace muy oxidante y, por
tanto, muy reactivo.
GRUPO VII: HALOGENO
El grupo siete o el grupo de Los halógenos (o formador de
sales)son los elementos químicos que forman el grupo VII de
la tabla periódica:
● Flúor (F)
● Cloro (Cl),
● Bromo (Br)
● Yodo (I)
● Astato (At)
CARACTERISTICAS GENERALES Y ESPECIFICAS DE
ALGUNOS COMPUESTOS
- En estado natural se encuentran como moléculas
diatómicas químicamente activas [X2]
- Para llenar por completo su último nivel energético (s2
p5
)
necesitan un electrón más, por lo que tienen tendencia a
formar un ion mononegativo, X-
Este ion se denomina haluro; las sales que lo contienen se
conocen como haluros.
- Poseen una electronegatividad ≥ 2.5 según la escala de
Pauling, presentando el flúor la mayor electronegatividad,
y disminuyendo ésta al bajar en el grupo.
- Son elementos oxidantes (disminuyendoesta
característica al bajar en el grupo), y el flúor es capaz de
llevar a la mayor parte de los elementos al mayor estado
de oxidación.
- Muchos compuestos orgánicos sintéticos, y algunos
naturales, contienen halógenos; a estos compuestos se les
llama compuestos halogenados.
- La hormona tiroidea contiene átomos de yodo.
- Los cloruros tienen un papel importante en el
funcionamientodel cerebro mediante la acción del
neurotransmisor inhibidor de la transmisión GABA (ácido
gamma-amino butírico).
- Algunos compuestos presentan propiedades similares a
las de los halógenos, por lo que reciben el nombre
de pseudohalógenos.
- Puede existir el pseudohalogenuro, pero no el
pseudohalógeno correspondiente. Algunos
pseudohalogenuros: cianuro
(CN-
), tiocianato (SCN-
), fulminato (CNO-
), etc.
- Los fenicios y los griegos de la antigüedad utilizaron la sal
común para la conservación de alimentos, especialmente
en la salazón del pescado.
CARACTERÍSTICAS
Los halógenos muestran tendencias en su energía de enlace de
arriba abajo en la tabla periódica con fluoruro mostrando una
desviación mínima.
Muestran tener una energía de enlace fuerte con otros átomos
pero interacciones débiles con la molécula diatómica de F2.
Lo cual significa que a medida en que se desciende en la tabla
periódica la reactividad del elemento disminuye por el
aumento en el tamaño del átomo.
Los halógenos son altamente reactivos, por lo que pueden ser
dañinos para organismos biológicos en suficientes cantidades.
Su alta reactividad se debe a la alta electronegatividad que sus
átomos presentan por sus cargas nucleares altamente efectivas.
Los halógenos tienen 7 electrones de valenciaen su capa de
energía externa por lo que al reaccionar con otro elemento
satisfacen la regla del octeto. Fluoruro es el más reactivo de los
elementos, ataca a materiales inertes como el vidrio y forma
compuestos con los gases nobles inertes.
Es un gas corrosivo y altamente tóxico.
COMPUESTOS
Los halógenos forman moléculas diatómicas homonucleares
(no comprobado con ástato).
Debido a sus fuerzas intermoleculares relativamente débiles el
cloro y el fluór forman parte del grupo de “gases elementales”.
Entre los compuestos formados por halógenos se encuentran
los haluros de hidrógeno, haluros metálicos, interhalógenos.
HALUROS DE HIDRÓGENO.
Todos los haluros de hidrógeno, HX, son gases a 298K y tienen
un olor ácido intenso.
La combinación directa de H2 y X2 para formar HX solo puede
utilizarse en la síntesis de cloruro y bromuro. El fluoruro de
hidrógeno se prepara tratando los fluoruros adecuados con
H2SO4 concentrado y las reacciones análogas preparan HCl.
Las reacciones análogas con bromuros y yoduros tienen como
resultado la oxidación parcial de HBr o HI a Br2 o I2 y así la
síntesis tiene lugar con PX3 .
HALUROS METÁLICOS
Todos los haluros de metales alcalino tienen estructura NaCl o
CsCl y su formación puede considerarse en términos del ciclo
de Born- Haber. La reacción del sodio con cloruro es:
2Na + Cl2 → 2NaCl
En ausenciade disolvente, el cambio de energía asociado con
la reacción implica:
La diferencia en términos de energía en enlace C-Cl y C-F (no
depende de M)
La diferencia entre la afinidad electrónicade F y Cl (no
dependen de M)
La diferencia de energía de red entre MF y MCl (que dependen
de M)
La mayor parte de los difluorenos metálicos cristalizan con
estructura CaF2 o de rutilio y para la mayoría de ellos es
adecuado un modelo iónico simple.
Los tricloruros metálicos son cristalograficamente más
complejos que los difluoruros, pero normalmente se presentan
en estructuras tridimensionales simétricas y muchos contienen
centros metálicos octaédricos (a veces distorsionados).
La mayor parte de los tetrahaluros metálicos son o bien
especies volátiles (SnCl4 , TiCl4), o contienen anillos o cadenas
con puentes M-F-M (SnF4); los puentes metal- halógenos son
mas largos que los enlaces terminales.
Los penta haluros metálicos pueden poseer estructuras de
cadenas o anillos (NbF5) o estructuras moleculares (SbCl5) ,
mientras que los hexaluros son moleculares y octaedros (UF6,
MoF6) .
En general en aumento de oxidación tiene como resultado un
cambio estructural a lo largo de la serie iónica tridimensional
capas o polímero molecular.
INTERHALÓGENO
Un interhalógeno es un compuesto que contiene dos o más
átomos de halógenos diferentes
(flúor, cloro, bromo, yodo o ástato).
La mayoría de los interhalógenos conocidos son binarios
(compuestos de dos elementos distintos).
Su fórmula general es XYn, donde n = 1, 3, 5 ó 7, y X es el
halógeno menos electronegativo. Todos ellos son propensos a
la hidrólisis, y se ionizan para dar lugar a iones
polihalogenados.
No hay compuestos interhalogenados que contengan tres o
más halógenos diferentes que sean definitivamente conocidos,
aunque algunos libros reclaman que IFCl2 y IF2Cl han sido
sintetizados4567
y estudios teóricos indican que algunos
compuestos en la serie BrClFn son apenas estables.
TIPOS DE INTERHALÓGENOS
o Interhalógenos diatómicos:
Los interhalógenos de la forma XY tiene propiedades físicas
intermedias entre los dos halógenos que los componen. El
enlace covalente entre los dos átomos tiene algo de carácter
iónico.
El halógeno menos electronegativo, X, está siendo oxidado y
tiene una carga parcial positiva. Todas las combinaciones de
fluór, cloro, bromo y yodo que tiene la fórmula general
mencionada arriba son conocidos, pero no todos son estables.
Algunas combinaciones de ástato con otros halógenos ni
siquiera son conocidas y las que lo son, son altamente
inestables.
Monofluoruro de cloro (CIF) es el compuesto interhalógenado
más ligero. CIF es un gas incoloro con un punto de ebullición
normal de -100ºC.
Monofluoruro de bromo (BrF) no ha sido obtenido como un
compuesto puro, se disocia en trifluoruro y bromo libre. Se
sintetiza de acuerdo a la siguiente reacción Br2(l) + F2(g)→ 2BrF(g)
Monofluoruro de yodo (IF) es inestable y se descompone a
0ºC, se desproporciona en yodo elemental y pentafluoruro de
yodo.
Monocloruro de bromo (BrCl) es un gas rojo-café con un
punto de ebullición de 5ºC.
Monocloruro de yodo (ICl) existe como cristales rojos
transparentes que se derriten a 27.2ºC para formar un líquido
café (similar en apariencia y peso la bromo). Reacciona con HCl
para formar un ácido fuerte HICl2.
La estructura cristalina de ICl consiste en cadenas fruncidas en
zigzag, con fuertes interacciones entre ellas.
Monocloruro de ástato (AtCl) está hecho por la combinación
directa de ástato en fase gaseosa con cloro o por la adición
sucesivade ástato del ion dicromato a una solución de ácida de
cloruro.
Monobromuro de yodo (IBr) es sintetizado por la combinación
directa de los elementos para formar cristales sólidos rojos
oscuro.
Se derrite a 42ºC y ebulle a 116ºC para formar un vapor
parcialmente disociado.
Monobromuro de ástato (AtBr) se obtiene por la combinación
directa de ástato con vapor de bromo o con una solución
acuosa de monobromuro de yodo.
Monoyoduro de ástato (AtI) es sintetizado por la combinación
directa de ástato y yodo. Es el compuesto interhalógeno
conocido más pesado.
El fluoruro de ástato no ha sido descubierto aún. Su ausencia
se ha atribuido a la reactividad extrema de estos compuestos,
incluyendola reacción de fluór inicialmente formado en las
paredes de un contenedor de vidrio para formar un producto
no volátil.
Aunque se piensa que la síntesis del compuesto es posible,
puede requerir un solvente líquido de fluór.
o Intehalógenos tetraatómicos:
Trifluoruro de cloro es un gas incoloro que se condensa a un
líquido verde y en sólido es blanco. Se obtiene al reaccionar
cloro con un exceso de flúor a 250ºC en un tubo de níquel.
Reacciona más violentamente que el flúor y es explosivo. La
moléculaes plana y en forma de T.
Se utiliza para manufacturar hexafluoruro de uranio.
Trifluoruro de bromo (BrF3) es un líquido amarillo-verde que
conduce electricidad. Se ioniza para formar [BrF2]+
+ [BrF4]−
Trifluoruro de yodo (IF3) es un sólido amarillo que se
descompone arriba de -28ºC.
Se puede sintetizar a partir de sus elementos, pero se debe
tener cuidado para prevenir la formación de IF5. F2 ataca al
I2 para formar IF3 a −45 °C en CCl3F. A bajas temperaturas la
reacción I2 + 3XeF2 → 2IF3 + 3Xe se puede utilizar. Es un
compuesto muy inestable.
Tricloruro de yodo (ICl3) forma cristales amarillo limón que se
derriten bajo presión a un líquido café. Se puede obtener de
sus elementos a bajas temperaturas, o de pentóxido de yodo y
cloruro de hidrógeno. Reacciona con varios metales para
formar tetracloroyoduros y se hidroliza en agua.
La moléculaes un dímero plano (ICl3)2, con cada yodo
alrededor de los cuatro cloros.
o Interhalógenos hexaatómicos:
Pentafluoruro de cloro (ClF5) es un gas incoloro, hecho al
reaccionar trifluoruro de cloro con flúor a altas temperaturas y
presiones. Reacciona violentamente con agua, con la mayoría
de los metales y con los no metales.
Pentafluoruro de bromo (BrF5) es un líquido incoloro
sintetizado al reaccionar trifluroruo de bromo con gluor a
200ºC. Es físicamente estable pero reacciona violentamente
con agua, con la mayoría de los metales y con los no metales.
Pentafluoruro de yodo (IF5) es un líquido sintetizado al
reaccionar pentóxido de yodo con flúor o yodo con plata (II).
Es altamente reactivo, reacciona con elementos, óxidos y
haluros de carbono. La molécula tiene una forma de pirámide
tetragonal.
Pentabromuro de yodo (IBr5) si existe (hay controversia en este
punto),11
es un líquido rojo-café oscuro o un sólido café-
amarillo incoloro, hechoal reaccionar yodo con bromo a 60ºC.
En su estado líquido las mayoría de sus propiedades son
parecidas al bromo, en cualquierestado, es muy tóxico.
Es inestable al calentarlo arriba del punto de ebullición del
bromo.
o Interhalógenos octaatómicos:
Heptafluoruro de yodo (IF7) es un gas incoloro y un fuerte
agente fluorizante. Es sintetizado al reaccionar pentafluoruro
de yodo con flúor gaseoso. La moléculaes una pirámide
pentagonal. Este compuesto es el único interhalógeno
conocido en donde el átomo más grande se enlaza con siete
átomos de menor tamaño.
Todos los intentos para sintetizar heptafluoruro de bromo han
fallado, en su lugar, se produce pentafluoruro de bromo y flúor
en estado gaseoso.
Aplicaciones en general más importantes de los
halógenos[editar]
Aparte de las ya citadas lámparas halógenas, existen muchas
otras aplicaciones de los halógenos.
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.
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 y
desinfectantes.
Los bromuros actúan médicamente como sedantes, y
el bromuro de plata se utiliza como un elemento fundamental
en las placas fotográficas.
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.
MOLÉCULAS HALÓGENAS DIATÓMICAS
Halógen
o
Molécul
a
Estructur
a
Modelo D(X−X) / Pm
(Fase
Gaseosa)
D(X−X) / Pm
(Fase Sólida)
Flúor F2 143 149
Cloro Cl2 199 198
Bromo Br2 224 227
Yodo I2 266 272
TOXICIDAD
Los halógenos tienden a disminuir en toxicidad hacia los
halógenos más pesados
El gas de flúor es extremadamente tóxico: en concentraciones
de 0.1 % es letal en minutos.
El ácido hidrofluorhídrico también es tóxico: es capaz de
penetrar la piel y causar quemaduras muy profundas y
dolorosas. Además, los aniones de fluoruro son tóxicos aunque
sin llegar a la toxicidad del fluór puro (el cual es letal alrededor
de 5 a 10 gramos).
Su consumoprolongado a concentraciones de 1.5 mg/L está
asociado a la fluorosis dental, una anomalía en la cavidad oral.
A concentraciones mayores a 4 mg/L aumenta el riesgo de
desarrollar fluorosis ósea, endurecimientode los huesos. Los
niveles recomendados actualmente de floración del agua
potable van de 0.7 a 1.2 mg/L para evitar efectos adversos del
fluór sin desperdiciar sus beneficios.
Personas con niveles entre los normales y los requeridos para
desarrollar fluorosis ósea tienden a desarrollar síntomas
parecidos a la artritis.
El gas de cloro es altamente tóxico. Al inhalarlo a
concentraciones de 3 partes por millón ocurre una reacción
tóxica de forma inmediata. Inhalarlo a 50 partes por millón es
extremadamente peligroso y si se llega a inhalar a
concentraciones de 500 partes por millón por tan solo unos
cuantos minutos es letal.15
El ácido clorhídrico es un químico
peligroso.
El bromo puro es algo tóxico pero menos que el fluór y el cloro.
Cien miligramos de bromo son letales . Los aniones de bromo
son letales, pero menos que el bromo el cual es letal en dosis de
30 gramos.
El yodo es relativamente tóxico, es capaz de irritar a los ojos y
pulmones, con un límite de seguridad de 1 miligramo por
metro cúbico. Cuando es ingerido de manera oral 3 gramos
pueden ser letales.
Sus iones son mayormente no tóxicos, pero pueden llegar a
causar muerte al ser ingeridos en grandes cantidades.
El ástato es muy radiactivo y por ello muy peligroso.
CONCLUCIONES
✓ Los elementos dependiendo de su numero de electrones
se clasifican de menor a mayor en los niveles de la tabla
periodica.
✓ Algunos elementos que tienen una o mas caracteristicas
similares son relacionados en grupos.
✓ Los elementos varian de nombre deacuerdo a sus niveles
de energia.
✓ Algunos elementos al ser expuestos y/o combinados con
otros pueden reaccionar de maneras diferentes.
✓ Algunos elementos pueden ser toxicos si se exponen a
ciertas situaciones, combinaciones, estados o medios.
✓ Los elementos cambian de nombre cuando se puede
obtener mas de un estado del mismo.

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  • 1. INVESTIGACION QUIMICA GRUPOS 4-5-6-7 DE LA TABLA PERIODICA Y SUS ELEMENTOS MARIA PAULA BONILLA INSTITUCION EDUCATIVA EXALUMNAS DE LA PRESENTACION IBAGUE 11 – 1
  • 2. 2019 INTRODUCCION Se hace la entrega del informe/consulta sobre los grupos de la tabla periodica 4, 5, 6, 7, siendo estos los mas presentes en la naturaleza y en los objetos de estudio. OBJETIVOS ✓ Identificar cada uno de los grupos de la tabla periodica a estudiar ( 4 - 5 - 6 - 7 ) con su respectivo nombre. ✓ Evidenciar las caracteristicas de cada uno de los elementos segun su categoria. ✓ Reconocer los riesgos de toxicidad de los elementos que puedan ser peligrosos para la salud humana en un nivel alarmante.
  • 3. ✓ Analizar de manera critica cada uno de los aportes dados por la investigacio y/o consulta que se realiza. MARCO TEORICO En el trabajo propuesto por la docente, vemos una recoleccion de varios elementos que de manera muy basica tenemos conocimientode ellos, uno de estos es la tabla periodica; Que segun la pagina web: wikipedia, Es una dispocicion ordenada de los elemtos quimicos en un formato de tabla, ordenados por su numero atomico (numerode protones), por su configuracion genetica y sus propiedades quimicas. Este esta marcado por unas tendencias periodicas, como el comportamiento similar en la misma columna. “La tabla y la ley periódica, son el corazón de la química” - THEODOR BENFEY – Las filas de la tabla se denominan períodos y las columnas grupos. Algunos grupos tienen nombres. Así por ejemplo el grupo 17 es el de los halógenos y el grupo 18 el de los gases nobles.
  • 4. La tabla también se divide en cuatro bloques con algunas propiedades químicas similares. Debido a que las posiciones están ordenadas, se puede utilizar la tabla para obtener relaciones entre las propiedades de los elementos, o pronosticar propiedades de elementos nuevos todavía no descubiertos o sintetizados. La tabla periódica proporciona un marco útil para analizar el comportamiento químico y es ampliamente utilizada en química y otras ciencias. Dmitri Mendeléyev publicó en 1869 la primera versión de tabla periódicaque fue ampliamente reconocida. La desarrolló para ilustrar tendencias periódicas en las propiedades de los elementos entonces conocidos, al ordenar los elementos basándose en sus propiedades químicas, si bien Julius Lothar Meyer, trabajando por separado, llevó a cabo un ordenamiento a partir de las propiedades físicas de los átomos. Mendeléyev también pronosticó algunas propiedades de elementos entonces desconocidos que anticipó que ocuparían los lugares vacíos en su tabla. Posteriormente se demostró que la mayoría de sus predicciones eran correctas cuando se descubrieron los elementos en cuestión. La tabla periódica de Mendeléyev ha sido desde entonces ampliada y mejorada con el descubrimientoo síntesis de elementos nuevos y el desarrollo de modelos teóricos nuevos para explicar el comportamiento químico.
  • 5. La estructura actual fue diseñada por Alfred Werner a partir de la versión de Mendeléyev. DESARROLLO GRUPO IV: GRUPO DEL CARBONO El cuarto grupo de la seccion A de la tabla periodica le pertenece a el grupo del carbono, este es integrado por los elemetos: ● Carbono (C) ● Silicio (Si) ● Germanio (Ge) ● Estaño (Sn) ● Plomo (Pb)
  • 6. Aunque con las nuevas normas actualies ahora es reconocido como el grupo 14, en el campo de la fisica de los semiconductores y en algunos de la quimicasigue siendo el grupo IV. PROPIEDADES QUIMICAS Al igual que otros grupos, los elemetos de este grupo poseen similitudes en su configuración electrónica, ya que poseen la misma cantidad de electrones en el último nivel o subnivel de energía. Eso explica las similitudes en sus comportamientos químicos. Z ELEMENTO DISTRIBUCION ELECTRONICA/VALENCIA 6 Carbono 2 , 4 14 Silicio 2 , 8 , 4 32 Germianio 2 , 8 , 18 , 4 50 Estaño 2 , 8 , 18 , 18 , 4 82 Plomo 2 , 8 , 18 , 32 , 18 , 4
  • 7. - represencion de los niveles de energia de cada elemento segun el orden de la tabla periodica –
  • 8. Cada uno de estos elementos posee 4 electrones en su capa externa, En la mayoria de los casos, los elementos comparten sus electrones; la tendencia a perder electrones aumenta a medida que el tamaño del átomo aumenta.. ● El carbono es un no metal que forma iones negativos bajo forma de carburos (4-). El silicioy el germanio son metaloides con número de oxidación +4. o El carbono forma tetrahaluros con los halógenos. o El carbono se puede encontrar bajo la forma de tres óxidos: dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO) y dióxido de tricarbono(C3O2). o El carbono forma disulfuros y diselenios ● El silicioforma dos hidruros: SiH4 y Si2H6. El silicio forma tetrahaluros de siliciocon flúor, cloro e yodo. El silicio también forma un dióxido y un disulfuro.La fórmula química del nitruro de silicioes Si3N4. ● El germanio forma dos hidruros: GeH4 y Ge2H6. El germanio también fomrma tetrahaluros con todos los halógenos, excepto con el astato y forma di dihaluros con todos los halógenos excepto con el bromo y el astato. o El Germanio también forma dióxidos, disulfuros y diselenios. ● El estaño forma dos hidruros: SnH4 y Sn2H6. El estaño forma tetrahaluros y dihaluros con todos los halógenos menos con el Astato. ● El plomo forma hidruros bajo la forma de PbH4. Forma dihaluros y tetrahaluros con el flúor y con el cloro. También forma tetrabromuros y dihioduros.
  • 9. o El estaño y el plomo son metales que también tienen un estado de oxidación +2. PROPIEDADES FISICAS 1. Los puntos de ebullición en el grupo del carbono tienden a disminuir a medida que se desciende en el grupo. o El carbono es el más ligero del grupo, el mismo sublima a 3825°C. o El punto de ebullición del silicioes 3265°C, el del germanio es 2833°C, o El del estaño es 2602°C y el del plomo es 1749°C. 2. Los puntos de fusión tienen la misma tendencia que su punto de ebullición. o El punto de fusión del silicioes 1414°C, o El del germanio 939°C o El estaño es 232°C o El plomo 328°C.3 3. La estructura cristalina del carbono es hexagonal, a altas presiones y temperaturas se encuentra bajo la forma de diamante. 4. La densidad de los elementos del grupo del carbono tiende a aumentar con el aumento del número atómico. o El carbono tiene una densidad de 2,26 g/cm3 o La densidad del silicioes de 2,33 g/cm3 o La densidad del germanio es de 5,32 g/cm3 o El estaño tiene una densidad de 7,26 g/cm3 o El plomo es de 11,3 g/cm3 .3
  • 10. 5. El radio atómico de los elementos del grupo del carbono tiende a aumentar a medida que aumenta el número atómico. o El radio atómico del carbono es de 77 picometros o El del silicioes de 118 picómetros o El del germanio es de 123 picómetros o El del estaño es de 141 picómetros o El del plomo es de 175 picómetros ALOTROPOS El carbono posee varios alótropos. El más común es el grafito, que es el carbono en forma de hojas apiladas. Otra forma de carbono es el diamante. Una tercera forma alotrópica del carbono es el fullereno, que tiene la forma de láminas de átomos de carbono dobladas que forman una esfera. Un cuarto alótropo del carbono, descubierto en 2003, se llama grafeno, y está en forma de una capa de átomos de carbono dispuestos en forma similar a la de un panal. El siliciotiene dos alótropos, el amorfo y el cristalino. El alótropo amorfo es un polvo marrón, mientras que el alótropo cristalino es gris y tiene un brillo metálico. El estaño tiene dos alótropos: α-estaño, también conocido como estaño gris, y β-estaño. El estaño se encuentra típicamente en la forma β-estaño. Sin embargo a presión normal el β-estaño se convierte a α-estaño, pasando de un metal plateado a un polvo gris, a temperaturas inferiores a los 56º Fahrenheit. Esto puede hacer que los objetos de estaño a temperaturas bajas se desmoronen en un proceso conocido como "la pudrición del estaño".
  • 11. NUMERO ATOMICO Al menos dos de los elementos del grupo IV (estaño y plomo) tienen núcleomágicos, lo que significaque estos elementos son más comunes y más estables que los elementos metálicos que no tiene un núcleomágico. ISOTOPOS Existen 15 isótopos conocidos de carbono. De ellos, tres son de origen natural. El más común de todos ellos es el carbono-12 estable, seguido por el carbono-13 estable. El carbono-14 es un isótopo radiactivo natural con una vida media de 5.730 años. Se han descubierto 23 isótopos de silicio, cincode ellos son de origen natural. El más común es de silicio-28 estable, seguido de silicio-29 estable y estable de silicio-30. Silicio-32 es un isótopo radiactivo que se produce naturalmente como un resultado de la desintegración radiactiva de los actínidos. Silicio-34 también se produce de forma natural como resultado de la desintegración radiactiva de los actínidos.
  • 12. Hasta el momento se han descubierto 32 isótopos de Germanio, cincode ellos son de origen natural. El más común es el isótopo estable de germanio-74, seguido por el isótopo estable de germanio-72, el isótopo estable de germanio-70, y el isótopo estable de germanio-73. El isótopo de germanio-76 es un radioisótopo. Se han descubierto 40 isótopos de estaño, 14 de ellos se producen en la naturaleza. El más común es el isótopo estable estaño-120, seguido por el isótopo estable estaño-118, el isótopo estable estaño-116, el isótopo estable estaño-119, el isótopo estable estaño-117, el radioisótopo estaño-124, el isótopo estable estaño-122m el isótopo estable estaño-112 y el isótopo estable estaño-114. El estaño también tiene cuatro radioisótopos que se producen como resultado de la desintegración radiactiva de uranio. Estos isótopos son el estaño-121, estaño-123, estaño-125, y el estaño-126. Se han descubierto 38 isótopos de plomo, 9 de ellos son de origen natural. El isótopo más común es el radioisótopo plomo-208, seguido por el plomo-206, el radioisótopo plomo-207, y el radioisótopo plomo-204. Cuatro isótopos de plomo se producen a partir de la desintegración radiactiva del uranio y el torio. Estos isótopos son el plomo-209, el plomo-210, el plomo-211 y plomo-212.
  • 13. GRUPO V: GRUPO DEL NITROGENO El grupo cinco de la seccion a le pertenece al grupo del nitrógeno que está compuesto por los elementos químicos del grupo 15 de la tabla periódica, Estos elementos también reciben el nombre de pnicógenoso nitrogenoideos: ● Nitrógeno (N) ● Fósforo (P) ● Arsénico (As)
  • 14. ● Antimonio (Sb) ● Bismuto (Bi) PROPIEDADES A alta temperatura son muy reactivos y a veces forman enlaces covalentes entre el N y el P y enlaces iónicos entre Sb y Bi y otros elementos. El nitrógeno reacciona con O2 y H2 a altas temperaturas. Ejemplo de reacción con H2: N2 + 3H2 → 2NH3 El bismuto reacciona con O2 y con halógenos, formando bismita y bismutina entre otros compuestos. Propiedad N P As Sb Bi Estructura electrónica externa 2s² 2p³ 3s² 3p³ 4s² 4p³ 5s² 5p³ 6s² 6p³ Densidad(kg/m³) 1'25 (1) 1.820 5.780 6.690 8.900 Punto de fusión (°C) -210 44 814 613 271 1ª Energía de ionización (kJ/mol) 1.402 1.012 947 834 703 Electronegatividad 3'0 2'1 2'1 1'9 1'8 Estados de oxidación comunes -3, +5 ±3, +5 ±3, +5 ±3, +5 ±3, +5
  • 15. - imagen del grupo cinco –
  • 16. GRUPO VI: ANTIGENO El grupo cinco o el grupo de los anfígenos o calcógenos es también llamado familia del oxígeno, formado por los siguientes elementos: ● Oxígeno (O) ● Azufre (S) ● Selenio (Se) ● Telurio (Te) ● Polonio (Po) El nombre de anfígeno en español deriva de la propiedad de algunos de sus elementos de formar compuestos con carácter ácido o básico. - Aunque todos ellos tienen seis electrones de valencia (última capa s2 p4 ) - Sus propiedades varían de no metálicas a metálicas en cierto grado, conforme aumenta su número atómico. - El oxígeno y el azufre se utilizan abiertamente en la industria y el telurio y el selenio en la fabricación de semiconductores. CARACTERISTICAS IMPORTANTES Para adquirir la configuración electrónica de octeto típica de un gas noble, estos elementos deben aceptar un par de electrones, por lo que generalmente presentan estados de
  • 17. oxidación negativo, aunque al descender en el grupo los potenciales de ionización son más pequeños y se presentan también estados de oxidación positivos más típicos de los metales. El oxígeno existe abundantemente en la tierra, en el aire y combinado en el agua, formando óxidos, hidróxidos y algunas sales. El azufre también se presenta en abundancia, tanto en estado elemental como combinado. El selenio y el telurio se encuentran libres y combinados, aunque con menos abundancia. Finalmente, el polonio es un elemento radiactivo que se encuentra escasamente presente en la naturaleza, en forma de sales. Este grupo de elementos también se combina con algunos metales formando calcogenuros. La reactividad de estos elementos varía desde el oxígeno no metálico y muy electronegativo, hasta el polonio metálico. El oxígeno presenta unas propiedades muy distintas de los otros elementos del grupo, pues su diferente reactividad nace del pequeño tamaño del oxígeno, que le hace muy oxidante y, por tanto, muy reactivo.
  • 18. GRUPO VII: HALOGENO El grupo siete o el grupo de Los halógenos (o formador de sales)son los elementos químicos que forman el grupo VII de la tabla periódica: ● Flúor (F) ● Cloro (Cl), ● Bromo (Br) ● Yodo (I) ● Astato (At) CARACTERISTICAS GENERALES Y ESPECIFICAS DE ALGUNOS COMPUESTOS
  • 19. - En estado natural se encuentran como moléculas diatómicas químicamente activas [X2] - Para llenar por completo su último nivel energético (s2 p5 ) necesitan un electrón más, por lo que tienen tendencia a formar un ion mononegativo, X- Este ion se denomina haluro; las sales que lo contienen se conocen como haluros. - Poseen una electronegatividad ≥ 2.5 según la escala de Pauling, presentando el flúor la mayor electronegatividad, y disminuyendo ésta al bajar en el grupo. - Son elementos oxidantes (disminuyendoesta característica al bajar en el grupo), y el flúor es capaz de llevar a la mayor parte de los elementos al mayor estado de oxidación. - Muchos compuestos orgánicos sintéticos, y algunos naturales, contienen halógenos; a estos compuestos se les llama compuestos halogenados. - La hormona tiroidea contiene átomos de yodo. - Los cloruros tienen un papel importante en el funcionamientodel cerebro mediante la acción del neurotransmisor inhibidor de la transmisión GABA (ácido gamma-amino butírico). - Algunos compuestos presentan propiedades similares a las de los halógenos, por lo que reciben el nombre de pseudohalógenos.
  • 20. - Puede existir el pseudohalogenuro, pero no el pseudohalógeno correspondiente. Algunos pseudohalogenuros: cianuro (CN- ), tiocianato (SCN- ), fulminato (CNO- ), etc. - Los fenicios y los griegos de la antigüedad utilizaron la sal común para la conservación de alimentos, especialmente en la salazón del pescado. CARACTERÍSTICAS Los halógenos muestran tendencias en su energía de enlace de arriba abajo en la tabla periódica con fluoruro mostrando una desviación mínima. Muestran tener una energía de enlace fuerte con otros átomos pero interacciones débiles con la molécula diatómica de F2. Lo cual significa que a medida en que se desciende en la tabla periódica la reactividad del elemento disminuye por el aumento en el tamaño del átomo. Los halógenos son altamente reactivos, por lo que pueden ser dañinos para organismos biológicos en suficientes cantidades. Su alta reactividad se debe a la alta electronegatividad que sus átomos presentan por sus cargas nucleares altamente efectivas. Los halógenos tienen 7 electrones de valenciaen su capa de energía externa por lo que al reaccionar con otro elemento satisfacen la regla del octeto. Fluoruro es el más reactivo de los elementos, ataca a materiales inertes como el vidrio y forma compuestos con los gases nobles inertes. Es un gas corrosivo y altamente tóxico.
  • 21. COMPUESTOS Los halógenos forman moléculas diatómicas homonucleares (no comprobado con ástato). Debido a sus fuerzas intermoleculares relativamente débiles el cloro y el fluór forman parte del grupo de “gases elementales”. Entre los compuestos formados por halógenos se encuentran los haluros de hidrógeno, haluros metálicos, interhalógenos. HALUROS DE HIDRÓGENO. Todos los haluros de hidrógeno, HX, son gases a 298K y tienen un olor ácido intenso. La combinación directa de H2 y X2 para formar HX solo puede utilizarse en la síntesis de cloruro y bromuro. El fluoruro de hidrógeno se prepara tratando los fluoruros adecuados con H2SO4 concentrado y las reacciones análogas preparan HCl. Las reacciones análogas con bromuros y yoduros tienen como resultado la oxidación parcial de HBr o HI a Br2 o I2 y así la síntesis tiene lugar con PX3 . HALUROS METÁLICOS Todos los haluros de metales alcalino tienen estructura NaCl o CsCl y su formación puede considerarse en términos del ciclo de Born- Haber. La reacción del sodio con cloruro es:
  • 22. 2Na + Cl2 → 2NaCl En ausenciade disolvente, el cambio de energía asociado con la reacción implica: La diferencia en términos de energía en enlace C-Cl y C-F (no depende de M) La diferencia entre la afinidad electrónicade F y Cl (no dependen de M) La diferencia de energía de red entre MF y MCl (que dependen de M) La mayor parte de los difluorenos metálicos cristalizan con estructura CaF2 o de rutilio y para la mayoría de ellos es adecuado un modelo iónico simple. Los tricloruros metálicos son cristalograficamente más complejos que los difluoruros, pero normalmente se presentan en estructuras tridimensionales simétricas y muchos contienen centros metálicos octaédricos (a veces distorsionados). La mayor parte de los tetrahaluros metálicos son o bien especies volátiles (SnCl4 , TiCl4), o contienen anillos o cadenas con puentes M-F-M (SnF4); los puentes metal- halógenos son mas largos que los enlaces terminales. Los penta haluros metálicos pueden poseer estructuras de cadenas o anillos (NbF5) o estructuras moleculares (SbCl5) , mientras que los hexaluros son moleculares y octaedros (UF6, MoF6) .
  • 23. En general en aumento de oxidación tiene como resultado un cambio estructural a lo largo de la serie iónica tridimensional capas o polímero molecular. INTERHALÓGENO Un interhalógeno es un compuesto que contiene dos o más átomos de halógenos diferentes (flúor, cloro, bromo, yodo o ástato). La mayoría de los interhalógenos conocidos son binarios (compuestos de dos elementos distintos). Su fórmula general es XYn, donde n = 1, 3, 5 ó 7, y X es el halógeno menos electronegativo. Todos ellos son propensos a la hidrólisis, y se ionizan para dar lugar a iones polihalogenados. No hay compuestos interhalogenados que contengan tres o más halógenos diferentes que sean definitivamente conocidos, aunque algunos libros reclaman que IFCl2 y IF2Cl han sido sintetizados4567 y estudios teóricos indican que algunos compuestos en la serie BrClFn son apenas estables. TIPOS DE INTERHALÓGENOS o Interhalógenos diatómicos: Los interhalógenos de la forma XY tiene propiedades físicas intermedias entre los dos halógenos que los componen. El enlace covalente entre los dos átomos tiene algo de carácter iónico.
  • 24. El halógeno menos electronegativo, X, está siendo oxidado y tiene una carga parcial positiva. Todas las combinaciones de fluór, cloro, bromo y yodo que tiene la fórmula general mencionada arriba son conocidos, pero no todos son estables. Algunas combinaciones de ástato con otros halógenos ni siquiera son conocidas y las que lo son, son altamente inestables. Monofluoruro de cloro (CIF) es el compuesto interhalógenado más ligero. CIF es un gas incoloro con un punto de ebullición normal de -100ºC. Monofluoruro de bromo (BrF) no ha sido obtenido como un compuesto puro, se disocia en trifluoruro y bromo libre. Se sintetiza de acuerdo a la siguiente reacción Br2(l) + F2(g)→ 2BrF(g) Monofluoruro de yodo (IF) es inestable y se descompone a 0ºC, se desproporciona en yodo elemental y pentafluoruro de yodo. Monocloruro de bromo (BrCl) es un gas rojo-café con un punto de ebullición de 5ºC. Monocloruro de yodo (ICl) existe como cristales rojos transparentes que se derriten a 27.2ºC para formar un líquido café (similar en apariencia y peso la bromo). Reacciona con HCl para formar un ácido fuerte HICl2. La estructura cristalina de ICl consiste en cadenas fruncidas en zigzag, con fuertes interacciones entre ellas.
  • 25. Monocloruro de ástato (AtCl) está hecho por la combinación directa de ástato en fase gaseosa con cloro o por la adición sucesivade ástato del ion dicromato a una solución de ácida de cloruro. Monobromuro de yodo (IBr) es sintetizado por la combinación directa de los elementos para formar cristales sólidos rojos oscuro. Se derrite a 42ºC y ebulle a 116ºC para formar un vapor parcialmente disociado. Monobromuro de ástato (AtBr) se obtiene por la combinación directa de ástato con vapor de bromo o con una solución acuosa de monobromuro de yodo. Monoyoduro de ástato (AtI) es sintetizado por la combinación directa de ástato y yodo. Es el compuesto interhalógeno conocido más pesado. El fluoruro de ástato no ha sido descubierto aún. Su ausencia se ha atribuido a la reactividad extrema de estos compuestos, incluyendola reacción de fluór inicialmente formado en las paredes de un contenedor de vidrio para formar un producto no volátil. Aunque se piensa que la síntesis del compuesto es posible, puede requerir un solvente líquido de fluór. o Intehalógenos tetraatómicos: Trifluoruro de cloro es un gas incoloro que se condensa a un líquido verde y en sólido es blanco. Se obtiene al reaccionar cloro con un exceso de flúor a 250ºC en un tubo de níquel.
  • 26. Reacciona más violentamente que el flúor y es explosivo. La moléculaes plana y en forma de T. Se utiliza para manufacturar hexafluoruro de uranio. Trifluoruro de bromo (BrF3) es un líquido amarillo-verde que conduce electricidad. Se ioniza para formar [BrF2]+ + [BrF4]− Trifluoruro de yodo (IF3) es un sólido amarillo que se descompone arriba de -28ºC. Se puede sintetizar a partir de sus elementos, pero se debe tener cuidado para prevenir la formación de IF5. F2 ataca al I2 para formar IF3 a −45 °C en CCl3F. A bajas temperaturas la reacción I2 + 3XeF2 → 2IF3 + 3Xe se puede utilizar. Es un compuesto muy inestable. Tricloruro de yodo (ICl3) forma cristales amarillo limón que se derriten bajo presión a un líquido café. Se puede obtener de sus elementos a bajas temperaturas, o de pentóxido de yodo y cloruro de hidrógeno. Reacciona con varios metales para formar tetracloroyoduros y se hidroliza en agua. La moléculaes un dímero plano (ICl3)2, con cada yodo alrededor de los cuatro cloros. o Interhalógenos hexaatómicos: Pentafluoruro de cloro (ClF5) es un gas incoloro, hecho al reaccionar trifluoruro de cloro con flúor a altas temperaturas y presiones. Reacciona violentamente con agua, con la mayoría de los metales y con los no metales. Pentafluoruro de bromo (BrF5) es un líquido incoloro sintetizado al reaccionar trifluroruo de bromo con gluor a
  • 27. 200ºC. Es físicamente estable pero reacciona violentamente con agua, con la mayoría de los metales y con los no metales. Pentafluoruro de yodo (IF5) es un líquido sintetizado al reaccionar pentóxido de yodo con flúor o yodo con plata (II). Es altamente reactivo, reacciona con elementos, óxidos y haluros de carbono. La molécula tiene una forma de pirámide tetragonal. Pentabromuro de yodo (IBr5) si existe (hay controversia en este punto),11 es un líquido rojo-café oscuro o un sólido café- amarillo incoloro, hechoal reaccionar yodo con bromo a 60ºC. En su estado líquido las mayoría de sus propiedades son parecidas al bromo, en cualquierestado, es muy tóxico. Es inestable al calentarlo arriba del punto de ebullición del bromo. o Interhalógenos octaatómicos: Heptafluoruro de yodo (IF7) es un gas incoloro y un fuerte agente fluorizante. Es sintetizado al reaccionar pentafluoruro de yodo con flúor gaseoso. La moléculaes una pirámide pentagonal. Este compuesto es el único interhalógeno conocido en donde el átomo más grande se enlaza con siete átomos de menor tamaño. Todos los intentos para sintetizar heptafluoruro de bromo han fallado, en su lugar, se produce pentafluoruro de bromo y flúor en estado gaseoso.
  • 28. Aplicaciones en general más importantes de los halógenos[editar] Aparte de las ya citadas lámparas halógenas, existen muchas otras aplicaciones de los halógenos. 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. 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 y desinfectantes. Los bromuros actúan médicamente como sedantes, y el bromuro de plata se utiliza como un elemento fundamental en las placas fotográficas. 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. MOLÉCULAS HALÓGENAS DIATÓMICAS Halógen o Molécul a Estructur a Modelo D(X−X) / Pm (Fase Gaseosa) D(X−X) / Pm (Fase Sólida) Flúor F2 143 149 Cloro Cl2 199 198
  • 29. Bromo Br2 224 227 Yodo I2 266 272 TOXICIDAD Los halógenos tienden a disminuir en toxicidad hacia los halógenos más pesados El gas de flúor es extremadamente tóxico: en concentraciones de 0.1 % es letal en minutos. El ácido hidrofluorhídrico también es tóxico: es capaz de penetrar la piel y causar quemaduras muy profundas y dolorosas. Además, los aniones de fluoruro son tóxicos aunque sin llegar a la toxicidad del fluór puro (el cual es letal alrededor de 5 a 10 gramos). Su consumoprolongado a concentraciones de 1.5 mg/L está asociado a la fluorosis dental, una anomalía en la cavidad oral. A concentraciones mayores a 4 mg/L aumenta el riesgo de desarrollar fluorosis ósea, endurecimientode los huesos. Los niveles recomendados actualmente de floración del agua potable van de 0.7 a 1.2 mg/L para evitar efectos adversos del fluór sin desperdiciar sus beneficios. Personas con niveles entre los normales y los requeridos para desarrollar fluorosis ósea tienden a desarrollar síntomas parecidos a la artritis. El gas de cloro es altamente tóxico. Al inhalarlo a concentraciones de 3 partes por millón ocurre una reacción
  • 30. tóxica de forma inmediata. Inhalarlo a 50 partes por millón es extremadamente peligroso y si se llega a inhalar a concentraciones de 500 partes por millón por tan solo unos cuantos minutos es letal.15 El ácido clorhídrico es un químico peligroso. El bromo puro es algo tóxico pero menos que el fluór y el cloro. Cien miligramos de bromo son letales . Los aniones de bromo son letales, pero menos que el bromo el cual es letal en dosis de 30 gramos. El yodo es relativamente tóxico, es capaz de irritar a los ojos y pulmones, con un límite de seguridad de 1 miligramo por metro cúbico. Cuando es ingerido de manera oral 3 gramos pueden ser letales. Sus iones son mayormente no tóxicos, pero pueden llegar a causar muerte al ser ingeridos en grandes cantidades. El ástato es muy radiactivo y por ello muy peligroso. CONCLUCIONES
  • 31. ✓ Los elementos dependiendo de su numero de electrones se clasifican de menor a mayor en los niveles de la tabla periodica. ✓ Algunos elementos que tienen una o mas caracteristicas similares son relacionados en grupos. ✓ Los elementos varian de nombre deacuerdo a sus niveles de energia. ✓ Algunos elementos al ser expuestos y/o combinados con otros pueden reaccionar de maneras diferentes. ✓ Algunos elementos pueden ser toxicos si se exponen a ciertas situaciones, combinaciones, estados o medios. ✓ Los elementos cambian de nombre cuando se puede obtener mas de un estado del mismo.