Halogénios

Introdução

Neste trabalho poderemos falar sobre os halogénios que por sua vez podemos definir como elementos pertencentes à tabela periódica que se situam no grupo 17, junto ao grupo dos gases nobres. Por esta razão, os halogéneos são muito reativos, reagindo facilmente com outros elementos que lhes cedem esses eletrões, formando halogenetos. Neste contexto o detalhe com mais relevância é encontrado no desenvolvimento do nosso trabalho.

Halogênios

Os halogênios são os elementos que se encontram na família 17 ou VII A da Tabela Periódica. Esses elementos são: Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Iodo (I) e Ástato (At). Todos eles possuem 7 eletrões na camada de valência e, por isso, têm a tendência de ganhar um elétron, formando um anião monoatómico

Os elementos da família 17 ou VII A da Tabela Periódica recebem o nome de Halogênios, representados pelos cincos elementos listados a seguir: Flúor (F), Cloro (Cl), Bromo (Br), Iodo (I) e Astato (At). Frequentemente são representados de maneira genérica, pela letra X.

Os mais importantes, por suas aplicações no cotidiano, são o cloro, o bromo e o iodo.

Esse nome “halogênio” significa “formador de sais”.

Todos eles possuem 7 ecletrões na camada de valência (camada eletrônica mais externa ao núcleo e mais energética). Genericamente: ns2 np5. Em razão disso, eles têm a tendência de receber um electrão e formar iões monovalentes negativos (X-1), reagindo principalmente com os metais alcalinos (metais da família 1), que têm a tendência de doar um electrão. Desse modo, eles originam compostos com fórmulas do tipo MX.

Ao ganharem esse electrão, os halogênios ficam estáveis, pois sua camada de valência fica completa (com oito electrões) e suas características mudam totalmente. Por exemplo, o gás cloro (Cl2) é um gás amarelo-esverdeado, denso, altamente tóxico e reactivo, pouco solúvel em água e que reage explosivamente com o hidrogênio. Porém, quando o cloro (Cl) recebe um electrão do sódio (Na), eles se tornam iões, formando o cloreto de sódio (NaCl), ou sal de cozinha, que ingerimos diariamente e que é necessário para a sustentação de nossas vidas. O cloro, especialmente, torna-se o ião cloreto (Cl-) que é necessário em nosso organismo para a formação do ácido clorídrico (HCl), principal componente do nosso suco gástrico.

Inclusive, o cloro é o mais abundante dos halogênios e é usado na produção de compostos orgânicos, inorgânicos, na fabricação de papel (visando o branqueamento de celulose) e no tratamento de águas e esgotos. É comum também o uso de uma solução aquosa de hipoclorito de sódio (NaClO), que é denominada “cloro líquido” e que está na composição da água sanitária.

Um facto interessante é que apesar de algumas pessoas falarem que o “cloro sólido” é usado em piscinas, na verdade não é só o elemento cloro, mas sim o hipoclorito de cálcio (Ca (ClO)2).

Além disso, um caso similar é o uso do flúor – que na verdade não é o flúor em si, mas sim fluoretos (compostos ionicos que contêm o elemento flúor) – no tratamento da água potável e em produtos de higiene bucal.

Com respeito ao iodo, uma aplicação importante é a sua adição (na forma de iodetos ou iodatos de sódio e de potássio), obrigada por lei, ao sal de cozinha. Isso ocorre porque a falta de iodo no organismo pode provocar uma doença denominada bócio, conhecida popularmente como papo.

Já O bromo é um líquido vermelho, à temperatura ambiente, denso e instável e, por ser volátil, pode evaporar, formando um vapor avermelhado. Ele não é encontrado na natureza na forma isolada e nem é usado na indústria dessa maneira. As principais aplicações dos seus compostos são: como catalisadores de reações orgânicas, misturados a combustíveis, em revelações fotográficas, entre outros.

O ástato é um elemento radioativo. Sua origem normalmente se dá como resultado do decaimento radioativo de isótopos de urânio e tório. Ele forma pelo menos 20 isótopos, sendo At-210 o mais estável, com período de meia-vida de 8,3 horas. É um elemento muito raro.

Estados de oxidação e tipos de ligações

A maioria dos compostos formados pelos halogênios com metais são iônicos. Contudo, alguns haletos como BeCl2 e AlCl3 são covalentes. Os halogênios apresentam configuração eletrônica terminada em ns2 np5 e existem sob a forma de moléculas diatômicas. Cl, Br e I podem apresentar valências elevadas, com números de oxidação +3, +5 e +7, pois têm orbitais d disponíveis, o que não acontece com o flúor, cuja valência é sempre -1. Nas moléculas Cl2, Br2 e I2 as ligações são mais fortes do que no F2, devido à hibridação de orbitais p e d.

Energia de ionização e afinidade eletrónica

Os valores para a energia de ionização dos halogênios diminui de cima para baixo, à medida que os elementos aumentam de tamanho. A energia de ionização do flúor é consideravelmente maior que a dos outros elementos do grupo, por causa da repulsão entre seus pares eletrônicos não ligantes em consequência do seu pequeno tamanho. Essa repulsão é, em grande parte, responsável pela grande reatividade do flúor.

A afinidade eletrônica diminui com o aumento do tamanho do elemento (de cima para baixo). No entanto, do flúor para o cloro ocorre o contrário, ou seja, a afinidade eletrônica do flúor é menor que a do cloro. Isso porque o flúor, devido ao seu pequeno tamanho, tem dificuldade em acomodar o elétron recebido.

Pontos de fusão e Pontos de ebulição

À medida que aumenta o tamanho do elemento, descendo no grupo, as nuvens eletrônicas tornam-se maiores e mais facilmente polarizáveis. Consequentemente, aumentam as forças intermoleculares de Van der Waals e as moléculas são mais fortemente unidas, aumentando o seu ponto de fusão e de ebulição e diminuindo a sua volatilidade. À temperatura de 25o C o flúor e o cloro são gases, o bromo é líquido e o iodo é sólido (à pressão atmosférica normal o iodo sublima-se).

Conclusão

Chegamos a conclusão de que os Halogênios são elementos representativos e seu significado (do grego) é “formador de sais”. Todos apresentam 7 electrões na sua última camada de energia, terminando a sua configuração eletrônica em subnível p com 5 electrões. Na forma natural, são encontrados como moléculas diatômicas. Assim, os elementos dessa família são perigosos (e até mesmo letais) a seres vivos, já que são extremamente reativos. Um Halogênio adquiri estabilidade química quando o seu último nível de energia recebe um electrão, transformando-se assim num íon mononegativo.

Bibliografia

Os halogénios. Disponível em: http://www.brasilescola.com/quimica/halogenios.htm. Acessado aos 15 de Junho de 2015.