Curso: Quìmica Inorgánica Profesor: Dr. Parco Avila 2009-I.

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1 Curso: Quìmica Inorgánica Profesor: Dr. Parco Avila 2009-I

2 HISTORIA Proviene del griego hals, 'sal' y genes, 'nacido'. Se trata de cinco elementos qu í micamente activos, estrechamente relacionados, siendo el principal de ellos el cloro; los otros cuatro son: el fl ú or, el bromo, el yodo y el astato, formando en conjunto el grupo 17 (o VIIA) de la tabla peri ó dica de clasificaci ó n de los elementos qu í micos. LOS HALOGENOS

3 Los fenicios y los griegos de la antig ü edad utilizaron la sal com ú n para la conservaci ó n de alimentos, especialmente en la salaz ó n del pescado. El nombre halógeno, o formador de sal, se refiere a la propiedad de cada uno de los halógenos de formar, con el sodio, una sal similar a la sal común (cloruro de sodio). Todos los miembros del grupo tienen una valencia de -1 y se combinan con los metales para formar halogenuros (también llamados haluros), así como con metales y no metales para formar iones complejos. Los cuatro primeros elementos del grupo reaccionan con facilidad con los hidrocarburos, obteniéndose los halogenuros de alquilo

4 Propiedades y compuestos La reactividad o capacidad de combinaci ó n con otros elementos es tan grande en los hal ó genos que rara vez aparecen libres en la naturaleza. Se encuentran principalmente en forma de sales disueltas en el agua de mar o en extensos dep ó sitos salinos originados en é pocas geol ó gicas antiguas por evaporaci ó n de mares interiores. El ú ltimo elemento del grupo, el astato, nombre que significa inestable, se obtiene al bombardear bismuto con part í culas alfa (n ú cleos de helio), por lo que constituye un producto asociado a las distintas series radiactivas.

5 El estado f í sico de los hal ó genos en condiciones ambientales normales oscila entre el gaseoso del fl ú or y el cloro y el s ó lido del yodo y el astato; el bromo, por su parte, es l í quido a temperatura ambiente. Otras propiedades físicas, como los puntos de fusión y de ebullición, la densidad y el radio medio del átomo, varían en orden creciente del flúor al yodo. El calor específico -definido como cantidad de calor que ha de absorber 1 g de sustancia para aumentar 1 °C su temperatura- disminuye en la misma relación

6 GRUPO DE LOS HALOGENOS (Flúor, Cloro, Bromo y Yodo). El grupo de los halógenos (VII) se encuentra en la parte extrema izquierda de la Tabla Periódica, presentan los más altos Potenciales de Ionización y la más alta electronegatividad, en la distribución de los electrones en sus átomos aislados se encuentran siete electrones en su nivel cuántico de valencia; por lo que sus afinidades electrónicas son elevadas, ya que cada átomo de halógeno puede obtener la estructura estable del átomo de gas noble más próximo en la tabla periódica ganando un solo electrón.

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8 ELEMENTOFLUORCLOROBROMOYODO No. ATOMICO9173593 P. A.18.993680127 FORMULAF2Cl2Br2I2 VALENCIA-1,+1,+3,+5,+7 ESTADO F.Gas LíquidoSólido COLORAmarillo pálidoAmarillo verdeRojo ó pardoGris acero P EBULLICION-187ºC-34.6ºC53.3ºC134ºC P FUSION-223ºC-102ºC-7.3114ºC DENCIDAD1.00535.793.125 SOLUBILIDADMuy solubleSolublePoco solubleCasi insoluble ACTIVIDADES QUIMICAS Extremadamente activoMuy activoActivoMenos activo Acción sobre el Hidrógeno Acción rápida sin necesidad de luz Con luz intensaRápida únicamente calentando Acción lenta e incompleta aún en caliente

9 QUE ES EL FLUOR El fuor es unn mineral que relacionamos con una buena salud dental Que forma parte del compuesto flúoruro de sodio o sódico que es, por ejemplo, el que se añade al agua de beber (para proteger a toda la población de su déficit).

10 HISTORIA El flúor (del latín fluere, que significa "fluir") formando parte del mineral fluorita, CaF 2, fue descrito en 1529 por Georgius Agricola por su uso como fundente, empleado para conseguir la fusión de metales o minerales. En 1670 Schwandhard observó que se conseguía grabar el vidrio cuando éste era expuesto a fluorita que había sido tratada con ácido.

11 ABUNDANCIA Y OBTENCION El flúor es el 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.agua de marfluorita fluorapatitocriolita El flúor se obtiene mediante electrólisis de una mezcla de HF y KF. Se produce la oxidación de los fluoruros: electrólisisoxidación 2F - - 2e - → F 2 En el cátodo se descarga hidrógeno, por lo que es necesario evitar que entren en contacto estos dos gases para que no haya riesgo de explosión

12 PAPEL BIOLOGICO El flúor es un oligoelemento en mamíferos en su forma de fluoruro. Se acumula en huesos y dientes dándoles una mayor resistencia. Se añaden fluoruros en pequeñas cantidades en pastas dentales y en aguas de consumo para evitar la aparición de caries.oligoelemento La ingesta recomendada es de 3 mg/día en adultos, en exceso puede acarrear fluorosis produciendo una pigmentación amarillenta de la dentadura. El flúor participa en la asimilación del calcio, previene la calcifiación de la aorta (arteria), caries dental, forma parte del esmalte dental y ayuda en la formación de huesos.

13 ISOTOPOS El flúor tiene un único isótopo natural, el 19 F. Este isótopo tiene un número cuántico de espín nuclear de 1/2 y se puede emplear en espectroscopía de resonancia magnética nuclear. Se suele emplear como compuesto de referencia el triclorofluorometano, CFCl 3 o el trifluoroacetico TFA. espectroscopía de resonancia magnética nuclear

14 BENEFICIOS DEL FUOR Los beneficios o funciones más conocidas destaca el de evitar la caries dental y el crecimiento de las bactrias que desarrollan el sarro y es por eso que hemos comentado que se añade a las aguas de uso público.. Los dentríficos o pasta de dientes también suelen llevar el flúor dentro de sus componentes. También puede ayudar cuando hay un déficit, junto al Calcio y la vitamina D, a tratar la Osteoporosis y a solidificar los huesos. Tiene acción antibacteriana: El flúor tiene acción antibacteriana atacando a las bacterias que colonizan la superficie de los dientes.

15 LOS PELIGROS DEL FLUOR El Flúor, como hemos dicho, nos ayuda a evitar las caries y fortalecer los huesos. Por ello muchos países a partir d elos años 50 empezaron a flúorar las aguas de consumo humano. La polémica empezó a surgir años después cuando se empezó a estudiar los peligros de su exceso. Algunos científicos cuestionan que valga como preventivo y afirman que sólo funciona cuando ya hay una caries o el agua que se consume es especialmente deficitaria en Flúor. En algunos países como Suiza ya hace décadas que se dejó de flúorar sus aguas y en otros como Bélgica, se han retirado del mercado todos los productos “enriquecidos” con flúor (chicles, tabletas, enjuagues dentales o colutorios, etc.) ya que no hay unanimidad sobre la dosis mínima segura. El exceso de Flúor es muy tóxico y puede provocar la Flúorosis

16 FLUOROSIS La fluorosis se produce por una ingesta excesiva y prolongada de flúor, y produce alteraciones óseas y dentarias. Para minimizar el riesgo, la dosis a utilizar debe ser entre 0,05 y 0,07 mg. por kilogramo de peso corporal y evaluar si se está recibiendo flúor por otras fuentes. Puede existir una intoxicación aguda por ingestión accidental de insecticidas o raticidas con sales de flúor que puede provocar la muerte. Sin embargo, lo más frecuente es una intoxicación crónica con pequeñas cantidades de flúor, que produce una fluorosis dental. Debido a este exceso de flúor, aparecen manchas en los dientes.

17 tomamos dosis extra de Flúor sin saberlo en La dosis de flúor que ya tomamos a través de la flúorización de las aguas parece ser, en general Tabletas o chicles enriquecidos con Flúor. Algunas aguas minerales llevan dosis extra o contienen de forma natural cantidades altas de Flúor (suelen ser aguas de alta mineralización y amenudo ya avisan que no la tomen los bebés o embarazadas). La pasta de dientes y los colutorios o elixires dentales contienen dosis muy altas pero la absorción a través de la boca es pequeñísima a no ser que NOS LA COMAMOS.

18 CARACTERÍSTICAS PRINCIPALES El flúor es un gas corrosivo de color amarillo casi blanco, fuertemente oxidante. Es el elemento más electronegativo y reactivo y forma compuestos con prácticamente todo el resto de elementos, incluyendo los gases nobles xenón y radón. Incluso en ausencia de luz y a bajas temperaturas, el flúor reacciona explosivamente con el hidrógeno. Bajo un chorro de flúor en estado gaseoso, el vidrio, metales, agua y otras sustancias, se queman en una llama brillante. Siempre se encuentra en la naturaleza combinado y tiene tal afinidad por otros elementos, especialmente silicio, que no se puede guardar en recipientes de vidrio.reactivoxenón radónhidrógeno vidriometalesaguasilicio En disolución acuosa, el flúor se presenta normalmente en forma de ion fluoruro, F -. Otras formas son fluorocomplejos como el [FeF 4 ] -, o el H 2 F +.ionfluoruro Los fluoruros son compuestos en los que el ion fluoruro se combina con algún resto cargado positivamente. El flúor es un elemento químico esencial para el ser humano.elemento químico esencial

19 PRECAUCIONES El flúor y el HF deben ser manejados con gran cuidado y se debe evitar totalmente cualquier contacto con la piel o con los ojos. El HF anhidro hierve a 19 °C y es capaz de destruir un cadáver, incluyendo sus huesos, sus vapores son muy irritantes y tóxicos, sus descubridores murieron por su acción. Nunca ha de mezclarse con metales alcalinos ni con amoniaco.

20 Historia El cloro (del griego χλωρος, que significa "amarillo verdoso") fue descubierto en su forma diatómica en 1774 por el sueco Carl Wilhelm Scheele, aunque creía que se trataba de un compuesto que contenía oxígeno. Lo obtuvo a partir de la siguiente reacción:1774Carl Wilhelm Scheele 2 NaCl + 2H 2 SO 4 + MnO 2 → Na 2 SO 4 + MnSO 4 + 2 H 2 O + Cl 2 Historia El cloro (del griego χλωρος, que significa "amarillo verdoso") fue descubierto en su forma diatómica en 1774 por el sueco Carl Wilhelm Scheele, aunque creía que se trataba de un compuesto que contenía oxígeno. Lo obtuvo a partir de la siguiente reacción:1774Carl Wilhelm Scheele 2 NaCl + 2H 2 SO 4 + MnO 2 → Na 2 SO 4 + MnSO 4 + 2 H 2 O + Cl 2 CLORO

21 El cloro es un elemento químico de número atómico 17 situado en el grupo de los halógenos (grupo VII A) de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cl. En condiciones normales y en estado puro forma dicloro: un gas tóxico amarillo-verdoso formado por moléculas diatómicas (Cl 2 ) unas 2,5 veces más pesado que el aire, de olor desagradable y venenoso. Es un elemento abundante en la naturaleza y se trata de un elemento químico esencial para muchas formas de vida.elemento químico número atómicohalógenostabla periódica de los elementosdiclorogastóxicoelemento químico esencial El cloro es un elemento químico de número atómico 17 situado en el grupo de los halógenos (grupo VII A) de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es Cl. En condiciones normales y en estado puro forma dicloro: un gas tóxico amarillo-verdoso formado por moléculas diatómicas (Cl 2 ) unas 2,5 veces más pesado que el aire, de olor desagradable y venenoso. Es un elemento abundante en la naturaleza y se trata de un elemento químico esencial para muchas formas de vida.elemento químico número atómicohalógenostabla periódica de los elementosdiclorogastóxicoelemento químico esencial CARACTERISTICAS DEL CLORO

22 Características principales: En la naturaleza no se encuentra en estado puro ya que reacciona con rapidez con muchos elementos y compuestos químicos, por esta razón se encuentra formando parte de cloruros (especialmente en forma de cloruro de sodio) y cloratos, en las minas de sal y disuelto en el agua de mar.cloruroscloruro de sodiocloratossalagua de mar Características principales: En la naturaleza no se encuentra en estado puro ya que reacciona con rapidez con muchos elementos y compuestos químicos, por esta razón se encuentra formando parte de cloruros (especialmente en forma de cloruro de sodio) y cloratos, en las minas de sal y disuelto en el agua de mar.cloruroscloruro de sodiocloratossalagua de mar

23 Elemento Químico SímboloCl Número Atómico17 Peso Atómico35,4527 Valencia+1,+5,+7,-1 Estructura Electrónica2-8-7 Electronegatividad, Pauling3,16 Aspecto generalGas verdoso-amarillo Nombre registradoCloro Nombre QuímicoCloro SinónimosCloro Nombre químico AlemánChlor Nombre químico FrancésChlore Nombre químico InglésChlorine CLORO

24 Bromo : Br Descubridor : Antoine Jeròme Balard (1802-1876) (francés) Año: 1826 Etimología : del griego bromos (mal olor)

25 Es el ú nico no metal l í quido a temperatura ambiente. Es muy irritante y de olor desagradable. Respirar bromo, incluso durante per í odos cortos de tiempo, puede ser incluso mortal. Aunque el agua de mar solo contiene 65 partes por mill ó n de bromo en peso, es su fuente principal.

26 El método de obtención actual consiste en la oxidación de bromuros con cloro. El bromo obtenido se condensa, destila y deseca. En el laboratorio se puede obtener por acción del ácido sulfúrico sobre bromuro potásico con dióxido de manganeso como catalizador. cloro manganeso El método de obtención actual consiste en la oxidación de bromuros con cloro. El bromo obtenido se condensa, destila y deseca. En el laboratorio se puede obtener por acción del ácido sulfúrico sobre bromuro potásico con dióxido de manganeso como catalizador. cloro manganeso COMO SE OBTIENE EL BROMO

27 En estado sólido es rojo oscuro, y al disminuir la temperatura su color se va aclarando hasta anaranjado rojizo. En estado gaseoso es color naranja a marrón oscuro, persistiendo las moléculas diatómicas hasta los 1500ºC. ESTADOS DEL BROMO

28 QUE ES EL YODO El Yodo es un mineral que necesitamos en cantidades muy pequeñas, se almacena en la glándula tiroides. El Yodo contribuye a quemar el exceso de grasa. El Yodo es absorbido en el tracto intestinal y transportado a través del torrente sanguíneo hasta la glándula tiroides, donde será almacenado y utilizado en su momento para producir hormonas.

29 BENEFICIOS DEL YODO  Es muy importante no carecer de este mineral para tener un buen funcionamiento de la hormona tiroidea tetrayodotironina o tiroxina y de la triyodotironina y evitar así el Bocio (crecimiento anormal de la glándula tiroides)  Estimula el buen funcionamiento de nuestro metabolismo y ello conlleva también el realizar adecuadamente un sinfín de funciones orgánicas indispensables para nuestro crecimiento y el buen funcionamiento de nuestro sistema nervioso.  Regula nuestro nivel de energía y un buen funcionamiento celular.  Facilita que nuestro cuerpo queme el exceso de grasa.  Cuida de nuestras uñas, cabello y dientes.  A nivel externo se usa para limpiar y desinfectar las heridas  Suele ser un ingrediente habitual en algunas tabletas potabilizadoras de agua

30 FUENTES NATURALES DEL YODO La sal yodada, la sal marina sin refinar, el pescado, el marisco, el ajo, la cebolla, las setas, los rábanos y especialmente las algas marinas son los alimentos más ricos en Yodo. Muchos alimentos lácteos son ricos en Yodo debido a que es un aditivo que se les añade como antiséptico. Hay alimentos que, en gran cantidad y consumidos a diario, pueden, en algunos casos, dificultar la absorción de Yodo como son: las legumbres, el repollo, los nabos, la mostaza, las nueces, la yuca y las coles, entre otros.

31 POSIBLES SINTOMAS DE CARENCIA DE YODO deEl Bocio, el Hipotiroidismo, la piel y el cabello secos, la tendencia a tener siempre frío, a la obesidad, al estreñimiento o padecer Cretinismo (enfermedad infantil con retraso físico y mental) pueden ser síntomas carencia de Yodo.

32 PRECAUCIONES El médico endocrino será siempre quien dictamine si necesitamos un aporte extra o no de Yodo. Así mismo algunos medicamentos pueden interferir con el Yodo (cuidado con algunos medicamentos para las enfermedades maniaco-depresivas como el carbonato de Litio y algunos antidiabéticos orales).

33 ¿SABIAS QUE EL YODO? A la sal que normalmente consumimos se le suele añadir Yodo ya que la sal marina, si no especifica lo contrario, es totalmente refinada. Esto se hace para que no se apelmace y caiga perfectamente por los agujeritos del salero de mesa. En su estado natural, su riqueza en minerales y en concreto su contenido en Magnesio, hacen que tienda a espesar o compactarse. Si es sal marina sin refinar no se le añade Yodo ya que ya lo aporta junto a muchos otros nutrientes.

34 Historia El ástato (del griego αστατος, astatos, que significa inestable) fue sintetizado por primera vez en 1940 por Dale R. Corson, K. R. MacKenzie y Emilio Segrè en la la Universidad de Berkeley (California), bombardeando bismuto con partículas alfa. Un primer nombre para el elemento fue alabamino (Ab).griego1940Dale R. CorsonK. R. MacKenzieEmilio Segrè Universidad de BerkeleyCalifornia ASTATO

35 El astato o ástato es un elemento químico de la tabla periódica cuyo símbolo es At y su número atómico es 85. Este elemento radiactivo, el más pesado de los halógenos, se produce a partir de la degradación de uranio y torio. elemento químico tabla periódicanúmero atómicohalógenosuranio torio CARACTERISTICA DEL ASTATO

36 El comportamiento químico de este elemento altamente radiactivo es muy similar al de otros halógenos, especialmente el iodo. Se piensa que el astato es más metálico que el iodo. Investigadores del Laboratorio Nacional de Brookhaven han realizado experimentos en los que se han identificado y medido reacciones elementales que involucran al ástato. radiactivoiodoLaboratorio Nacional de Brookhaven El astato, seguido del francio, es el elemento más raro de la naturaleza, con una cantidad total sobre la superficie terrestre menor a 25 gramos en el mismo instante de tiempo; es decir, menos que una cucharada pequeña.franciogramoscucharada CARACTERISTICAS DEL ASTATO

37 TABLA PERIÓDICA DE LOS ELEMENTOS ASTATO HALÓGENOS Número atómico:85 Grupo:17 Periodo:6 Configuión electrónica:[Xe] 4f 14 5d 10 6s 2 6p 5 Estados de oxidación: Electronegatividad:2.2 Radio atómico / pm:145 Masa atómica relativa:[210]