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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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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
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.
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.
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.
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)
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