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Química Inorgánica PALADIO: Don Juan Guerrero Axel Padilla Rodríguez Elba Reynoso Cesareo Eduardo Velázquez Aguilar César A. PALADIO: Don Juan Guerrero.

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1 Química Inorgánica PALADIO: Don Juan Guerrero Axel Padilla Rodríguez Elba Reynoso Cesareo Eduardo Velázquez Aguilar César A. PALADIO: Don Juan Guerrero Axel Padilla Rodríguez Elba Reynoso Cesareo Eduardo Velázquez Aguilar César A.

2 Grupo 17 HALÓGENOS Del griego hals, 'sal' y genes, 'origen' (que origina sal). En condiciones ordinarias se encuentran como moléculas diatómicas Forman compuestos con casi todos los elementos de la tabla periódica. Poseen un estado de oxidación de -1 Alcanzan la configuración de gases nobles A condiciones normales, el I2 es sólido, Br2 es líquido y Cl2 y F2 son gases.

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5 Configuración electrónica: 3.98 Electronegatividad (escala de Pauling): 1,696 kg/m3 Densidad: 1- Estado de oxidación: 74 pm Radio atómico: 133 pm Radio iónico: 3.40 eV Afinidad electrónica:

6 Abundancia Halógeno más abundante en la corteza terrestre, con una concentración de 950 ppm. En el agua de mar esta se encuentra En una proporción de aproximadamente 1,3 ppm. Los minerales más importantes en los que está presente son la fluorita (CaF 2,) el fluorapatito,Ca 5 (PO 4 ) 3 F y la criolita, Na 3 AlF 6.

7 Reactividad El fluoruro de hidrógeno es miscible con el agua y forma ácido fluorhídrico: En presencia de concentraciones más altas de fluoruro de hidrógeno El ácido fluorhídrico es muy corrisivo, a pesar de ser un ácido débil. La reacción con el vidrio produce el ión hexafluorosilicato.

8 Método de obtención El flúor se sigue obteniendo por el método electroquímico de Moissan, ideado hace 100 años con una producción anual de al menos 10 4 toneladas.

9 Usos Prevención de caries dentales.Preparar fluoruro de uranio (VI) que sirve para separar los isotopos de uranio. El politetrafluoroetileno (PTFE), también denominado teflón, se obtiene a través de la polimerización de tetrafluoroetileno que a su vez es generado a partir de clorodifluorometano, que se obtiene finalmente a partir de la fluoración del correspondiente derivado halogenado con fluoruro de hidrógeno, HF. También a partir de HF se obtienen clorofluorocarburos (CFCs), hidroclorofluorocarburos (HCFCs) e hidrofluorocarburos (HFCs). El fluoruro de hidrógeno se emplea en la obtención de criolita sintética, Na3AlF6, la cual se usa en el proceso de obtención de aluminio. El difluoruro de amonio, NH4HF2, se emplea en el tratamiento de superficies, anodizado del aluminio.

10 DATO CURIOSO La primera producción comercial de flúor fue para la bomba atómica del Proyecto Manhattan, en la obtención de hexafluoruro de uranio, UF 6, empleado para la separación de isótopos de uranio. Este proceso se sigue empleando para aplicaciones de energía nuclear.

11 Cloro Elemento químico, símbolo Cl, de número atómico 17 y peso atómico uma Descubierto en 1774 por el sueco Carl Wilhelm Scheele Su nombre proviene (del griego χλωρος, que significa "amarillo verdoso") A temperatura ambiente existe como gas diatómico.

12 Abundancia Universo: 1 ppm (por peso) Sol: 8 ppm (por peso) Corteza terrestre: 130 ppm Agua de mar: ppm Cuerpo humano: 1.2 x 10 6 ppb (por peso) 2.1 x 10 5 ppb (por átomos) Se encuentra en la naturaleza, principalmente en forma de cloruro de sodio, NaCl, y en minerales como la silvina, KCl, o la carnalita, KMgCl 3 ·6H 2 O. Es el halógeno más abundante en el agua marina con una concentración de unos ppm. En la corteza terrestre está presente en menor cantidad, unos 130 ppm.

13 Propiedades: Tiene un total de 9 isotopos de los cuales solo tres se encuentran en la naturaleza y solo dos de ellos son estables el 35 Cl, estable con una abundancia del 75,77%, el 37 Cl, también estable con una abundancia del 24,23%, y el isótopo radiactivo 36 Cl. Masa molar: g/mol Bloque: p Periodo: 3 Estado: gas a 298 K Color: amarillo verdoso Clasificación: No-metálico Punto de ebullición –34.05ºC Punto de fusión –100.98ºC.

14 Reactividad Reación con agua Cl 2(g) + H 2 O (l) OCl - (aq) + 2H + (aq) + Cl - (aq) Reacción con halogenos Cl 2 (g) + F 2 (g) 2 ClF (g) Cl 2 (g) + 3 F 2 (g) 2 ClF 3 (g) Cl 2 (g) + 5 F 2 (g) 2 ClF 5 (g) Cl 2 (g) + Br 2 (g) 2 ClBr (g) Cl 2 (g) + I 2 (s) 2 ICl (s) Reacción con bases 3Cl 2(g) + 6OH - (aq) ClO 3 - (aq) + 5Cl - (aq) + 3H 2 O

15 Obtención El cloro gaseoso se prepara en la industria por electrolisis de NaCl fundido o por el proceso cloro-álcali, la elctrólisis de una disolución acuosa de NaCl. Dos celdas comunes usas para el proceso cloro-álcali son la celda de mercurio y la celda de diafragma. Reaccioón global en ambas celdas

16 Celda de mercurio

17 Celda de diafragma

18 Usos Principal anión de los fluidos inter y extracelulares del cuerpo humano. Usado en la industria como agente blanqueador de papel y textiles. Pinturas, medicinas, solventes orgánicos, insecticidas. Purificación de agua y desinfección de albercas.

19 Dato curioso Fue la primera arma química usada durante la Primera Guerra mundial Fritz Haber, brillante químico que incluso recibió un Premio Nobel, en colaboración con empresas de la industria de colorantes de su país, empezó a desarrollar en método eficiente para dispersar el gas en el territorio enemigo.

20 Bromo Su símbolo es Br, número atómico 35. Es un líquido de color rojo con las siguientes características Punto de ebullición: 332K (59 ° C) Punto de fusión: 265.8K (-7,3 ° C) Densidad: g/cm 3 Su símbolo es Br, número atómico 35. Es un líquido de color rojo con las siguientes características Punto de ebullición: 332K (59 ° C) Punto de fusión: 265.8K (-7,3 ° C) Densidad: g/cm 3

21 ¿En donde se encuentra el Bromo? El Bromo se encuentra en la naturaleza en dos isotopos 79 Br y 81 Br en un porcentaje de 50.69% y 49.31% respectivamente. Se encuentra principalmente en agua de mar y salmueras como sales de bromuros de metales alcalinos y alcalinotérreos. En la corteza terrestre se encuentra 3 ppm y en el agua de mar se encuentra 6.7 pmm de Bromo. El Bromo se encuentra en la naturaleza en dos isotopos 79 Br y 81 Br en un porcentaje de 50.69% y 49.31% respectivamente. Se encuentra principalmente en agua de mar y salmueras como sales de bromuros de metales alcalinos y alcalinotérreos. En la corteza terrestre se encuentra 3 ppm y en el agua de mar se encuentra 6.7 pmm de Bromo.

22 ¿Cómo se obtiene? El ion bromuro se oxida a bromo empleando cloro: 2Br¯ + Cl 2 2Cl¯ + Br 2 Se acidifica el agua de mar con acido sulfúrico hasta que el pH sea 3.5 se necesita aproximadamente 130g de H 2 SO 4 puro por tonelada de agua de mar. El Cl 2 para oxidar el Br¯ a Br 2 se alimenta a la vez que el ácido sulfúrico.

23 El Br 2 que se forma se arrastra por una corriente de aire este Br 2 es de baja calidad, pues puede contener Cl 2. El Br 2 absorbe en una torre, en la que entra en contacto con una disolución de carbonato de sodio, que hace que el Br 2 se desproporcione Br¯ y BrO 3 ¯ 3Br 2 + 6OH¯ 5Br¯ + BrO 3 ¯ + 3H 2 O

24 El Br¯ y BrO 3 ¯ se convierten en Br 2 elemental mediante acción del ácido sulfúrico y se expulsa de la torre de absorción por una corriente de aire: 5NaBr + NaBrO 3 + 3H 2 SO 4 3Br 2 + 3Na 2 SO 4 + 3H 2 O

25 Aplicaciones El principal uso industrial del Br 2 ha sido la preparación del compuesto 1,2-dibromoetano, que se empleaba como aditivo de las gasolinas. Se usan como agente retardador de fuego y se suelen añadir a fibras que se emplean para la fabricación de alfombras y plástico. El más empleado es el tris(dibromopropil)fosfato (Br 2 C 3 H 5 O) 3 PO.

26 Dato curioso Los compuestos bromados, especialmente el bromuro de potasio, fueron usados extendidamente como sedantes durante el siglo XIX y principios del XX. Los bromuros en forma de sales simples aún se utilizan como anticonvulsivos tanto en medicina humana como en veterinaria.

27 Yodo

28 Elemento no metálico Número atómico 53 Su nombre se debe al color violeta de su vapor Descubierto por Bernard Courtois en 1811 No se encuentra en su forma elemental Su nombre viene del griego y en español significa violeta Es el menos abundante, presentándose en la corteza terrestre con una concentración de 0,14 ppm, mientras que en el agua de mar su abundancia es de 0,052 ppm.

29 PROPIEDADES Sus propiedades se modulan por: La debilidad relativa de los enlaces covalentes entre el yodo y elementos más electropositivos Los tamaños grandes del átomo de yodo y del ion yoduro reducen las entalpías de la red cristalina y de disolución de los yoduros, en tanto que incrementa la importancia de las fuerzas de van der Waals en los compuestos del yodo, y la relativa facilidad con que se oxida éste. Sus estados de oxidación del yodo es +1, +3, +5 o + 7 El yodo es el halógeno menos reactivo y electronegativo

30 MÉTODO DE OBTENCIÓN El yodo se obtiene a partir de los yoduros, I-, presentes en el agua de mar y en algas, o en forma de yodatos, IO3- a partir de los nitratos del salitre En el caso de partir de yodatos: IO I - + 6H + 3I 2 + 3H 2 O Con yoduros 2I - + Cl 2 I 2 + 2Cl -

31 ISÓTOPOS Existen aproximadamente 22 isótopos artificailes: El único isótopo estable del yodo es el 127 I (53 protones, 74 neutrones El más importante es el 131 I, con una vida media de 8 días; se utiliza mucho en el trabajo con trazadores radiactivos y ciertos procedimientos de radioterapia. El yodo-129 (con un periodo de semidesintegración de unos 16 millones de años) se puede producir a partir del xenón-129 en la atmósfera terrestre, se empleó en los estudios de agua de lluvia en el seguimiento del accidente de Chernóbil.

32 Usos Las propiedades bactericidas del yodo apoyan sus usos principales para el tratamiento de heridas o la esterilización del agua potable. Se utilizan para tratar ciertas condiciones de la tiroides y del corazón Como suplemento dietético (en la forma de sales yodatadas) y en los medios de contraste para los rayos X. Usos industriales: El yoduro de plata es uno de los constituyentes de las emulsiones para películas fotográficas rápidas. En la industria de los tintes a base de yodo se producen para el procesamiento de alimentos y para la fotografía en colores.

33 Dato curioso Participa en la formación de las hormonas tiroideas (tiroxina y triyodotironina) Su deficiencia puede provocar: Bocio simple e hipotiroidismo Piel y cabellos secos Baja actividad metabólica y obesidad Cretinismo (retraso físico y mental en niños nacidos de madres con un consumo de yodo limitado)

34 Astato CARACTERÍSTICAS GENERALES Nombre: Astato Símbolo: At Número atómico: 85 Masa atómica (uma): (209,99) Período: 6 Grupo: VIIA (halógenos) Bloque: p (representativo) Valencias: -1, +1, +5 PROPIEDADES PERIÓDICAS Configuración electrónica: [Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 5 Radio atómico (Å): - Radio iónico (Å): - Radio covalente (Å): - Energía de ionización (kJ/mol): 930 Electronegatividad: 2,20 Afinidad electrónica (kJ/mol): 270 PROPIEDADES FÍSICAS Densidad (g/cm 3 ): - Color: - Punto de fusión (ºC): (302) estimado Punto de ebullición (ºC): - Volumen atómico (cm 3 /mol): -

35 Historia Descubridor: Dale Corson, K. MacKenzie, Emilio Segrè. Lugar de descubrimiento: USA. Año de descubrimiento: Origen del nombre: De la palabra griega "astatos" que significa "inestable", debido a que este elemento carece de isótopos estables. Obtención: Se obtuvo bombardeando el isótopo de bismuto 209 Bi con partículas alfa.

36 Métodos de obtención Se obtiene de la misma manera en que se hizo inicialmente, es decir, bombardeando el isótopo 209-Bi con partículas alfa. Isótopos: 25 isótopos inestables: su período de desintegración oscila entre 125 nanosegundos (213-At) y 8,1 horas (210-At). Se han sintetizado 25 isótopos mediante reacciones nucleares de transmutación artificial. El isótopo con mayor tiempo de vida es el 210 At, el cual decae en un tiempo de vida media de sólo 8.3 h.

37 Abundancia El ástato se encuentra en la naturaleza como parte integrante de los minerales de uranio, pero sólo en cantidades traza de isótopos de vida corta, continuamente abastecidos por el lento decaimiento del uranio. La cantidad total de ástato en la corteza terrestre es menor que 28 g

38 Aplicaciones El isótopo más importante es el 211 At y se utiliza en marcaje isotópico. El isótopo 211 At es utilizado para el tratamiento de algunos tipos de cáncer.

39 ¿Sabias que….? ¡¡Solo existen 28 gramos de astato en la tierra!!


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