Halógenos reactivos teoría, Transcripciones de Química Inorgánica

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HALÓGENOS INTRODUCCIÓN El halógeno no se encuentra nunca en estado libre debido a su afinidad química para sus otros lementos formando compuestos muy solubles en elementos, se encuentra en combinación con otros e e han ido acumulando enormemente grandes agua consecuentemente en las aguas de los océanos s cantidades de ellos. Existe compuesto de bromo y yodo en las aguas de mar y las aguas saladas de los pozos petrolíferos. Principalmente de sales sódicas y potásicas. Las algas almacenan yodo en sus tejidos en forma de yoduro potásico, el nitrato de chile contiene NalO yodato sódico. Los depósitos subterráneos de cloruro sódico están muy extendidos por distintas partes del mundo. El yodo se purifica por sublimación. Minerales que contienen halógenos: FLUOR(F) CLORO (CI) BROMO (Br) YODO (1) Distribuido en roca como; Combinado En forma de Se encuentra en el e Fluorita o espato flúor Con: bromuros: Sódicos, agua de mar e Criolita Fs AlNaz3 Sodio (Na) Potásicos, (cantidades e Apatito F¿Ca- Potasio (K) Magnésicos. mínimas). a(poa)2Ca3 Magnesio También se extrae Mayor parte de | e Enhuesos (0,2* (Mg) y otros de agua de mar. procede del yodato 0,65%) metales en sódico (103Na). e Esmalte de dientes formas de (0,33 a 0,59%) cloruros. e Agua de mar (2 mg por lt) Constante relacionada con los átomos de los halógenos: Configuración Isótopo Peso Covalente lónico Potencial de Electronegativi electrónica del Estable atómico (-1) la ionización dad elemento (v) F-2-7 19 18,9984 0,72 1,34 17,42 4.0 Cl-2-8-7 TO 35,453 0,994 1,80 13,01 3,0 RO 79,81 79,909 1,142 1,90 11,84 2,9 9) 127 126,9044 1,334 | | At-2-8-18-32-18- 210 O 5 Minerales más importantes que tienen halógenos NOMBRE COMPOSICIÓN Apatito 3Ca(PO4).CarF> Criolita (NazAlF5) I-pato de flúor NaAIF»> Fluorapatita (Cas(PO4)af) Fluorita (Car 2) OBTENCIÓN: Flúor: no se encuentra libre en la naturaleza debido a su activi vrs Compúesos de Nor rn conocidos muero ans de hates aslao l elemen, Pues od por MOISSAN para oa ea por medios de oxidantes fueron inútiles. El e e eS SS fluoruro de calcio a MOVÁS Se | úor puede resumirse como; su aparato era de platino d E ae an Rata ia la acción d cie pasaban los electrodos hechos de una aleación y o esdozds potasio nara de ste consistía en ácido fluorhídrico anhidro lí dá BISUNO S acerlo conductor de la corriente eléctrica. El O ES 4 eS : 2 actuaba como electrolito el aparato se sumergía p ( | a un baño de temperatura - a ( ácido fluorhídrico en la electrólisis se desprende flúor en riel pl ei del e hidrógeno en el 30 negativo. Más tarde se vio que se podía usarse el cobre en vez del platino actualmente se obtiene el flúor en escala industrial La cuba electrolítica a 95%, que consistía en una mezcla de ácido fluorhídrico anhidro (40%) y bicloruro potásico F2HK, (60%) que funde a 72*C. Cloro: por su gran actividad química, el cloro no se encuentra libre en la naturaleza, es el 20 * elemento en orden de abundancia de la corteza terrestre. Además de los grandes depósitos naturales de sal común, NaCl existe reserva ingente de cloro en el océano con un 3,4 % en peso de sales de las cuales 1,9 5 son sales de iones cloruros la reacción fundamental para la obtención de cloro consiste en eliminar el electro Cloruro: Cl + e' === CI (2C| === Cl,). El electrón puede separarse por electrólisis de disoluciones de cloro, muy lentamente para producir cloro y agua. Oxidación por el oxígeno en condiciones ordinarias el ácido clorhídrico y el oxígeno reaccionan. 4HCI + O, === 2Cl, + 2H20 Pero cuando la mezcla de HCI Y O, se hace atreves de una cámara (calentada de 400*C) que contiene piedra pómez impugnada de una sal de cobre como catalizador, la reacción se acelera y se realiza hasta una extensión aproximada del 80 %. Este es el método Deacon, que antes era utilizado para la producción industrial del cloro, hasta ser desplazado por otro, más económico. Oxidación con otros oxidantes. - Los agentes oxidantes son compuestos capaces de Sustraer electrones a otras sustancias. El dióxido de manganeso (MnO,) es un oxidante eficaz y barato que reacciona con HC! concentrado, dando cloro. Mn0,+4H*+4C1 "== Mn*?+2C1+2H20+CI) O en ecuaciones molecular: MnO,+* 4HCI ===MnCl,+ 2H20 +Cl Se pone el dióxido de manganeso en un matraz en el que se añade en un ácido clorhídrico concentrado por un tubo de seguridad. El cloro se desprende más aprisa si se calienta ligeramente la mezcla. El gas desprendido se recoge por desplazamiento del aire en Un frasco derecho (desplazamiento ascendente) es el cloro desaloja al aire, empujándolo hacia arriba por ser más denso. La formación de ácido clorhídrico y su oxidación posterior puede realizarse en una sola operación tratando una mezcla de dióxido de manganeso y sal común con ácido sulfuro concentrado. 2NaCIi+MnO»+3H2S04 === 2NaHSO¿+MnSO¿+2H20+Cl En vez de dióxido de manganeso, puede utilizarse otro oxidante como manganato potásico (K2MnO4), dicromato potásico (Cr207K2) o dióxido de plomo (PbO)). Bromo: Puede prepararse por electrólisis de bromuro o por oxidación de ácido bromhídrico, el cloro libera el bromo el bromo de los bromuros. Clo+2Br "== 2CI+Bra Método conveniente para preparar bromos en el laboratorio se basa en la acción de ácido sulfúrico concentrado sobre una mezcla de dióxido de manganeso y bromuro potásico 2KBr+Mn02+3H2S0,4 === 2KHSO¿+MnS0O¿+2H20+Br, MnO'+ 4H'+ 2Br === Mn”? + 2H20 + Br, En ambos procesos, el lino bromuro, Br pierde un electrón (se oxida), y deja bromo libre, Br o Br, Mediante el agua de mar: Aunque el contenido de bromo es inferior a 70 ppm el agua, del mar constituye una provisión inagotable en este elemento el procedimiento consiste acidular el agua del mar con ácido sulfúrico, y tratarla después con cloro, para desalojar el bromo, este se absorbe en una disolución de carbonato sódico. 3Br, + 300, === 5Br + BrOj + 3CO, 31 | Propiedades Flúor (F)_ | Cloro (Cl) | Bromo (Br) Yodo () Número atómico | 9 Jr [35 | 53 "Peso atómico _| 1900 35.48 | 79.92 126.9 Estado natural en condiciones normales | Gas Gas Liquido Solido FColor del vapor Amarillo Amarillo Pardo Violeta A o—_|Pardo |Verdoso Rojizo | Punto de fusión (*C) 223 —-101,6 —7 3 113,5 Punto de ebullición ("C 187 —-34,6 58,7 183 “Densidad del líquido (gr/ml.) 1,108 1,557 3,19 4,93 "Calor de fusión (cal/mol L.. 1630 259 2970 | Calor especifico (cal/gr 0,17 0,11 0,05 0,03 Radio del ¡on en A 1,36 1.8 1,95 2.16 CONSTANTES FÍSICAS DE LOS HALÓGENOS A temperatura ambiente la molécula de Fluoruro de Hidrógeno debe representarse por HF a 90 e. el compuesto existe en molécula HF la capacidad de la molécula de HF para combinarse con lones F- formando el ion F H F puede explicar la débil reacción del HF con el agua la reacción para la ecuación del HF con el agua será: 2HF + H20 === H30 + HF) Fluoruro de Cloruro de Bromuro de Yoduro de Propiedades hidrógeno hidrógeno hidrógeno hidrógeno HF HCI HBr HI Punto de fusión (*C) -92,3 -112 -88,5 -50,8 Punto de ebullición(*C) -19,4 -83,7 -67 -35,48 Temperatura crítica (*C) 230,2 51,4 89,8 150 Presión crítica(atm) —-- 91,5 84,0 80.8 Densidad de líquido(g/cm) 0,987 1,19 2,77 2,85 Solubilidad (cm/cm agua) 264(109) 506(0%) 610(03) 425(1093) Concentración de la mezcla 43,2 20,2 47,8 57 azeotrópica Punto de ebullición de la 111 108.6 126 127 mezcla azeotrópica (*C) Calor de formación (Kal 7 63,99 22,06 8,66 6.20 Mol) HALUROS DE HIDRÓGENO PROPIEDADES FÍSICAS. - Características generales: Los compuestos binarios de los Halógenos con el Hidrógeno se denomina Haluros de Hidrógeno o también Hidrácidos de los Halógenos. Su fórmula general es XH, donde X representa el Halógeno. Anteriormente solo las disoluciones acuosas de estos Haluros se llamaban Ácidos: Ácido Fluorhídrico, Clorhídrico, Bromhídrico, y Yodhídrico; pero esta distinción a desaparecido casi por completo según las modernas definiciones de Ácidos y Bases, la estabilidad de Haluro de Hidrógeno disminuye a medida que aumenta el número Atómico del Halógeno. En las condiciones ordinarias, todos los Hidrácidos son gases incoloros, de olor irritante que humean en el aire húmedo y son extremadamente soluble en agua, en estado líquido, las densidades aumentan con el número atómico. Fluoruro de hidrógeno Obtención: El Fluoruro de Hidrógeno Seco y Puro se prepara a partir del Fluoruro Ácido de Potasio o de Sodio conocido como Bifloruro: 2NaHF) + 2NaF + HF» Sin embargo, puesto que corrientemente, se usa una disolución acuosa de ácido, esta se obtiene destilando una mezcla de fluoruro cálcico en polvo y ácido sulfúrico concentrado: 33 Car) + H2504 = CaSO, + H2F> La destilación y reacción se efectúa en retorno de Plomo, Hierro colado o Platino y el gas se recoge en agua destilada. El ácido ataca al vidrio, por lo que la disolución se conserva en vasijas de Plomo, Caucho, Cera o Bakelita. Propiedades químicas: Como Ácido Fluorhídrico es mucho menos activo que el Ácido Clorhídrico como muchos Hidrácidos, y así ataca a los metales enérgicamente que el Ácido Clorhídrico. Una disolución concentrada de Ácido Fluorhídrico en contacto con la piel produce graves quemaduras que se curan muy lentamente. La propiedad química más característica del Ácido Fluorhidrico en su acción sobre el Dióxido de Silicio y el Vidrio, que es una mezcla de Silicato; en la reacción se produce Tetrafluoruro de Silicio, SiF «, gaseoso. SiO, + 2H2F> === SiF4 + 2H20 CaSiO3 + 3H2F2 === F¿Si + Car) + 3H20 Cloruro de hidrógeno Obtención: El Cloruro de Hidrógeno puede prepararse de diversos modos. Los 2 métodos más importantes y usados son los siguientes: Por combinación directa de Hidrógeno y Cloro cada vez e que se prepara combinando directamente Hidrógeno y Cloro obtenido como sus prod fabricación de Hidróxido Sódico por electrólisis de una disolución de Cloruro Sódico. El Cloro se quema en exceso de Hidrógeno y de Gas natural en mecheros especiales. Por la acción de Ácido Sulfúrico concentrado sobre el Cloruro Sódico el método usualmente Empleado en laboratorio para preparar Cloruro de Hidrógeno se basa en la mencionada reacción. s mayor la cantidad de Ácido Clorhídrico uctos en la NaCl + H2S0, === NaHSO, + HCI Se hace caer el Ácido lentamente, gota a gota, sobre la sal, de un embudo de llave, mientras el matraz se calienta poco a poco. El Cloruro de Hidrógeno se desprende y puede recogerse por desplazamiento ascendente del aire o disolverse en agua. Como el Cloruro de Hidrógeno es insoluble en ácido Sulfúrico concentrado y se separa del mezcal reaccionante, la reacción no puede invertirse, si se hace completamente. Pero si se disuelve el gas en una disolución saturada de Bisulfato Sódico, se obtiene un precipitado de ClNa pues la sal común es muy poco soluble en Ácido Clorhídrico concentrado. El Cloruro de Hidrógeno se fabrica industrialmente tratando Cloruro Sódico con Ácido Sulfúrico concentrado en grandes retortas de Hierro colado. La reacción transcurre en dos etapas; la primera se desarrolla a temperatura relativamente baja, y produce HCl Y SO¿HNa, (bisulfato sódico). Una vez terminada la primera fase la mezcla de SO¿HNa y ClNa se lleva a otra retorta, donde se calienta al rojo, produciendo la segunda reacción. NaCl + HNaSOy¿ === Na2SO4 + HCI PROPIEDADES QUIMICAS Y FISICAS: El HCI anhídrido líquido no conduce la corriente eléctrica. No reacciona con el zinc, pero basta añadir una pequeña cantidad de agua para iniciar la reacción, desprendiéndose hidrógeno. Cuando se calienta Cloruro de Hidrógeno con los metales más activos, hay reacción, produciéndose los Cloruros de los metales e Hidrógeno. El Cloruro de Hidrógeno se combina directamente con Amoníaco para formar una nube blanca de Cloruro de Amoníaco (particulas sólidas); | HCI + NH3 === NHACI El Ácido Clorhídrico concentrado tiene una densidad de 1,18 gr ml* y contiene un 37% en peso de HCI. El HCI comercial se expande con el nombre de Ácido Muriático. El Ácido Bromhídrico, contiene un 48% en peso de HBr y el Ácido Yodhidrico, un 45% de HI. 34 Por hidrólisis del Tribromuro de Fósforos: Este método es más Satisfactorio. Un compuesto de Halógenos de un elemento no Metálico reacciona con el agua para formar el Hidrácido del Halógeno y el Oxácido del elemento No Metálico. La reacción prosigue hasta verificarse totalmente, lo cual es característico de los elementos No Metálicos (Hidrólisis completa de sus compuestos halogenados). BraP + 3H20 === 3HBr + H3PO4 La reacción de Hidrólisis del Tribromuro de Fósforo con el agua es muy rápida, como la formación del Tribromuro a partir de sus elementos de una reacción violenta debe tenerse sumo cuidado en su preparación. Para evitar en lo posible cualquier peligro, el Bromuro de Hidrógeno se obtiene en un aparato en el matraz se coloca el Fósforo rojo mezclando con el doble de su peso aproximadamente de arena y agua suficiente para hacer una pasta fluida. Luego se deja caer del embudo de llave varias gotas de Bromo, se combina con el Fósforo para formar en Tribromuro que en contacto con el agua se Hidroliza por completo. El gas desprendido se hace pasar por tubo en u que contiene un poco de fósforo rojo mezclado con bola de vidrio, para eliminar el vapor de Bromo que pueda acompañar al BrH. El Bromuro de Hidrógeno puede recogerse en la probeta por desplazamiento ascendente del aire o puede disolverse en agua. y Por combinación directa de Bromo e Hidrógeno: este método de producción de Ácido Bromhídrico está adquiriendo cada vez más importancia. Se hacen pasar burbujas de Hidrógeno Gaseoso a través de Bromo líquido (a unos 30 C), obteniéndose así una mezcla gaseosa que contiene aproximadamente cantidades equimoleculares de Hidrógeno y Bromo. La mezcla se conduce luego sobre un catalizador de Platino u otro material conveniente, calentando a 300*%C que provoca la combinación directa sin peligro de explosión. Yoduro de Hidrógeno Obtención: El Ácido Clorhídrico no puede prepararse haciendo actuar Ácido Sulfúrico concentrado sobre un loduro. Como el caso de Bromuro de Hidrógeno, el Haluro de Hidrógeno pasa por Oxidación a Halógenos libres: 2KI + H2SO, === |, + KSOs + 2HI 8HI + H2SO, === H2S + 417 + 4H20 Propiedades de loduro de Hidrógeno: es un gas denso, incoloro de olor irritante. Humea en el aire húmedo, formando una nube de gotitas de disolución de Acido Clorhídrico; comienza a descomponerse a 180%C. Forma una disolución de punto de ebullición constante, con 57% de IH, Que hierve a 127*C. El Cloro, el Bromo y hasta el Oxígeno Atmosférico libera lodo del Ácido Yodhídrico: Cl+ 21 ===2Cl +1) Bra + 21 === 2Br + |) O, +4H +4l = 2H20 + 2l, Las Sales Férricas y Cúpricas liberan igualmente lodo de los Yoduros 2Cu+4| === 2/Cu + | 2Fe +2] === 2Fe + l, El Ácido Yodhídrico suele emplearse como reductor, por la facilidad con que se Oxida el lon loduro. 36 PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS HIDRACIDOS MX Punto De Punto De Solubilidad a 0*cg Mezcla Azeotrópica Fusión Ebullición por y de H20 HX por cien Punto De Ebullición HE -83,7 19,4 - 35,4 120 HCL -114,2 -85 83 20,2 110 HBr -81,6 -67 221 47,8 126 HL -50,8 -35,4 244 57,0 127 PROPIEDADES QUÍMICAS Elvor: se une con todos los elementos a excepción del Nitrógeno y los Gases Nobles, en la mayoría de los casos la reacción es muy rápida y va acompañada de gran desprendimiento de calor. Con el Hidrógeno estalla a temperaturas ordinarias sin necesidad de formar alguna energía externa. El flúor reacciona instantáneamente con el agua formando fluoruro de Hidrógeno y Oxígeno, F20. 2F, + 2H20 === 4FH + O, 2F> + H,0 === F20 + 2FH Cloro: Se denomina directamente con todos los elementos excepto el Carbono, Nitrógeno, Oxígeno y los Gases Nobles para formar compuestos binarios llamados Cloruros. Reaccionan con muchos compuestos desplazando otros elementos, tales como Oxígeno, Bromo y Yodo. En presencia de luz solar, Cloro e Hidrógeno reacciona de forma explosiva: Ha + Cl, == 2HCI + 44000cal Acción sobre los Metales: El Sodio puesto en Cloro seco se combina lentamente, pero cuando se calienta arde con llama brillante y se convierte en Cloruro Sódico. El Sodio puesto en Cloro seco se combina muy lentamente, pero cuando se calienta arde con llama muy brillante y se convierte en Cloruro Sódico, esparciendo en una atmósfera de cloro a temperatura ordinaria antimonio finalmente dividido, se inflama en el acto y arde también con lama brillante, formando una nube blancas de tricloruro de antimonio sólido, Cl¿Sb. Análogamente reacciona con el cloro los metales como el hierro y cobre: pero si el gas esté completamente seco ya no actúa sobre estos elementos y por eso puede guardarse y transporiarse sobre cilindro o tubos de acero de hierro o acero. Na” + Cf === Naci Acción sobre los no metales: el cloro se combina con casi todos los elementos no metálicos exceptuando el carbono, nitrógeno y oxígeno. Sin embargo, se conoce cloruro de estos elementos, los cuales pueden obtenerse por métodos directos el fósforo arde con el cloro formando tricloruro de fósforo CI3P, líquido incoloro Pa + 6Cl» = 4PCIs El cloro se combina directamente con azufre fundido, formando mono cloruro de azufre, Cl, S,, liguido amarillo Acción sobre el hidrógeno: cuando se introduce el dardo de hidrógeno encendido en una vasija de cloro, continúa ardiendo y se forma cloruro de hidrógeno: Clo + H2 = 2HCI El cloruro de hidrógeno es extremadamente soluble en agua; el cambio químico resultante es la formación de ¡ones de hidronio HCl + H20 === H30" +CI 31 CaCi, + Ag,CO,=== CaCOs + 2AgC! AgCI + 2NH, === [Ag (NHa)2]' + CI El NH forma un complejo de cloruro de di amín plata incolora. Bromo: Se combina con el hidrógeno y los metales a excepción del platino y oro no reacciona con el carbono, cloro nitrógeno, u oxígeno, pero se une con el fósforo para formar tribromuro y el Pentabromuro, y con el azufre da mono bromuro, Br,S», forman compuestos como el yodo y el flúor Formación de sal: Na0H + HBr === NaBr + H20 Formación de ácido: 3HBrO' === 2HBr + HBrOz** Para extraer algunas toneladas de bromo es preciso tratar con enormes cantidades de agua marina. Se calcula que debe tratarse 20 galones de agua de mar para obtener el bromo necesario para preparar un galón de gasolina destilada, el agua de mar se acidifica primero con ácido sulfúrico luego se trata con cloro para liberar el bromo: Cl+2Br === 2CI+Br, Yodo: Se obtiene pequeñas cantidades de yodo a partir de las cenizas de las algas. o Les algas se secan y se queman obteniéndose el yodo calentado las cenizas con dióxido de magnesio y ácido sulfúrico: 27 +Mn0,¿+4H === Mn? +2H20 + |, Después se pasa a: aire a través del agua, con lo que se arrastra el bromo. Obteniéndose direciamente un 90% de bromo liberado y lo restante se recupera tratando el agua con dióxido de carbono: - Ñ Br, + SO4+ 2H20 === SO, + HBr + H202 El yodo es el menos activo de los halógenos, el cloro y el bromo lo desplaza de su ion simple en los yoduros. El yoduro de potasio reacciona con el agua de bromo, formando yodo de color violeta 2KI + Bra === KBr + l ÓXIDO Y OXÁCIDO DE LOS HALÓGENOS Eizmento Fórmula nombre =_UOR F2O FLUORURO DE OXÍGENO CUORO GL¿0 MONÓXIDO DE CLORO GL¿0s DIÓXIDO DE CLORO CL207 HEPTÓXIDO DE DICLORO BROMO Br20 MONÓXIDO DE BROMO BrO» DIOXIDO DE BROMO Bra0Os OCTAÓXIDO TRIBROMO YODO 10D, DIÓXIDO DE YODO 1,05 PENTÓXIDO DE YODO Características generales: Los óxidos de los halógenos son muy estables. Sucede en ellos lo contrario que en los compuestos hidrogenados, ya que la estabilidad aumenta aquí del flúor a! oido, con excepción de las de los Oxidos del bromo, además que la medida que aumenta O 0 (Mm el contenido en oxígeno en la serie de compuestos de cada halógeno, la establlidad va siendo mayor, el HCl, es más estable que el HCIO.. No se conocen oxácidos de flúor de carácter oxidante. Los otros halógenos forman varios oxácidos los cuales el halógeno existe en varlos estados de oxidación. A medida que se aumenta la proporción de oxígeno es mayor la covalencia del halógeno (su número de oxidación o de valencia) Óxido de halógenos. Se conocen de estos ácidos, algunas de ellas de gran importancia en la industria. La estabilidad relativa de las sales corresponde a los de los ácidos correspondientes, y aumenta con el número atómico del halógeno y con su estado de oxidación. Las sales son más estables que sus ácidos respectivos. Para distinguir entre los diversos oxácidos de un elemento se emplea sufijo y prefijos. Nombre de los ácidos del cloro y sus sales Ácidos N* de valencia Sales HCI ácido clorhídrico +1 NaCl cloruro sódico HCIO ácido hipocloroso +2 CIO2H ácido cloroso +3 CIO4H ácido clórico +4 NaCIO hipoclorito sódico CIO4H ácido perclórico +5 +7 Las estructuras de los ácidos, incluyéndose la del cloruro de hidrógeno a título de comparación, son: Óxidos de flúor Óxidos del cloro Óxidos del bromo Óxidos del yodo F20 CO Br20 104 F202 CIO, BrO» 1,0 Cl207 BraOg 1205 Estructura de los oxácidos del cloro: Estado de oxidación Ácidos de cloro Ácidos del bromo Ácidos del yodo +1 HCIO HBrO IOH +3 HCIO, a .-- +5 HCIOz HBrO, 103H +7 HCIO4 nus 103H2,106H5,1209Ha Los ¡ones cloruro y perclorato tienen estructuras electrónicas complejas lo que explica la mayor estabilidad de estos iones con relación a los aniones de los otros ácidos del cloro Óxidos de los halógenos Óxido de flúor: es un gas inestable que se forma al hacer burbujear el flúor en condiciones especiales a través de una disolución diluida de hidróxido sódico. 2F,+ 2Na + 20H' === 2F + 2Na + H¿0 + F¿0 Monóxido de cloro: es un gas amarillo inestable que se obtiene destilando ácido hipocloroso, HCIO, a presión reducida o a siendo pasar cloro sobre óxido mercúrico 2Cl, + HgO === Cl¿Hg + CIO Si bien se forma un cloruro básico de mercurio, Cl/,OHg,. Puede condensarse por enfriamiento en un líguido rojizo que hierve a 2* C. es muy soluble en agua y reacciona con ella para formar ácido hipocloroso. Dióxido de cloro CIO: es un gas amarrillo que se forma al descomponerse el ácido clórico. 40 directamente en los electrodos a una temperatura de 45% a medidas que se separa cristales de clorato se añade más cloruro potásico para mantener concentrada la disolución Ácido perclórica cuando el ácido clórico se descompone se produce ácido perclórico Este ácido puede preparase tratando una disolución de perclorato con ácido sulfúrico diluido, y destilando el producto a presión reducida, o añadiendo la cantidad necesaria de ácido sulfúrico diluido a una disolución de perclorato bárico y separando por filtraciones sulfato bárico insoluble, también se prepara por electrólisis del ácido clórico.es Un ácido fuerte que puede calentarse hasta 90%C sin descomponerse y por encima de esta temperatura lo hace con explosión, pero puede destilarse a presión reducida sin descomposición apreciable 4KCIO, === KCI + 3KCIO4. ÁCIDOS OXIGENADOS DE LOS HALÓGENOS Elementos Fórmulas Grado De Oxidación Nombre De Ácido lon Nombre De lon Cloro HCIO +1 Hipocloroso CcLO' hipoclorito HCIO> +3 Cloroso CLO* clorito HCIO4 +5 Clórico cLo* clorato HCIO4 +7 Perclórico CcLO*” perclorato Bromo HBO +1 hipobromoso Bro” hipobromito Yodo HIO +5 Brómico Bro* bromato HIOs +1 Hipoyodoso 10) yodato HIO4 +7 Yódico 10* peryodato HsIOs +7 Periódico 10” Oxácidos de bromo y sus sales Se conoce dos oxácidos el bromo: el hipo bromoso y el brómico siendo sus sales respectivas los bromitos y los bromatos. Las disoluciones acuosas de estos ácidos y sus sales sódicas y potásicas se preparan de igual modo que los compuestos correspondientes del cloro, a los cuales semejan a sus propiedades. Oxácidos de yodo y sus sales: Aunque la reacción del yodo y el agua son lenta, en presencia del hidroxilo de sodio y potásico es casi completa |, + 2Na+ 20H === l¿+10 + 2Na + H20 Ácido hipoyodoso HIO: no se forma fácilmente a baja temperaturas su sal sódica es estable en disolución. En una disolución caliente el hipo yodito sódico se convierte en yodato del mismo modo que el hipoclorito se transforma en clorato El ácido yódico HIOs: se obtiene oxidando yodo con ácido nítrico concentrado |) + SHNOg === 2H103 + 2NO2+ H20 Evaporando la disolución se separan cristales de ácido yódico al calentarse desprende agua y queda el anhídrido 1.05. El ácido yódico es menos activo como oxidante que el ácido clórico y brómico, aunque el anhídrido periódico no se conoce su correspondiente ácido distintamente hidratado ha sido obtenido Estado líquido del flúor Estado sólido del flúor 42 Estado líquido del cloro A e A d ] y : e: 3 wi 19 pm. ¡8 Estado liquido del bromo o Estado sólido del bromo > APLICACIONES EN GENERAL Y EN EL ÁMBITO DE LA SALUD HUMANA Los fluoruros tal como el fluoruro sódico, NafF y la mineral criolita, F¿AlNa, se usan como insecticidas. 43 Derivados orgánicos bromurados forman muchos productos como drogas, colorantes, gases lacrimógenos (bromuros de bencilos). Antidetonante para gasolina (dibromo de etileno). La tintura de yodo es una disolución de todo lo elemental. El ¡KK en alcohol se emplea como antiséptico. El yodo es un elemento importante para el funcionamiento de las glándulas de la tiroides. En la industria alimenticia (salazones y conservaciones) y en la farmacéutica (suero fisiológico) en la metalurgia se emplea en muchos procesos de hidrometalurgla. El cloruro de sodio se emplea en la obtención del cloro Cl, y del ácido clorhídrico (HCI). Los compuestos organoclorados son muy importantes en muchos campos de la industria como la fabricación de plástico, productos agroquímicos y colorantes. El bromo se utiliza para crear aceites vegetales bromados que se utilizan como emulsionante en algunas marcas de bebidas gaseosas. El mayor uso de bromo es en la creación retardantes de llama cuando esta sustancia se quema el bromo aísla el fuego de oxigeno causando que este se apague. OBTENCIÓN DE YODO EN LABORATORIO En un vaso precipitado de 250 ml de capacidad se coloca una mezcla de 3 gq de dióxido de manganeso y 2 g de yoduro de potasio y 12.5 ml de solución de ácido sulfúrico diluido 1:6. Se tapa el vaso precipitado con el vidrio de reloj enfriando con hielo luego se calienta suavemente la mezcla, en la parte inferior del vidrio de reloj se condensan los vapores de yodo y se calienta suavemente la mezcla, en la parte inferior del vidrio de reloj se condensa los vapores de yodo en forma de cristales o cristales de yodo REACCIONES MnO., + 2 Kl + 2H7S0, === l2? + MnSO¿+ K2504+2H20 Al calentar suavemente el vaso precipitado con todo el reactivo se observa la formación de vapores violetas que es el yodo (l,). Estos vapores se solidifican al contacto con la superficie fría del vidrio reloj con hielo. Los cristales se utilizan para realizar propiedades químicas. Al realizar la práctica debe evitarse que los vapores de yodo puedan salir del recipiente, ya que con tóxicos. Se debe dejar enfriar hasta que todos los vapores se solidifiquen en el vidrio con el hielo. esto se Joentifica por que desaparecen los vapores en el vaso precipitado. PROPIEDADES FISICAS: Color: lila Olor: antiséptico Solubilidad: compuesto orgánico y yoduradas. tiene el yodo con otros compuestos y se concluyó que: En la siguiente práctica se comprobó la solubilidad que 40 Tubo 1 con 2 mi de gasolina al agregar una porción de los cristales se observa: Solubilidad: Cristales no solubles a la gasolina Color: Café Olor: a benceno es penetrante Tubo 2 con 2 ml de agua al agregar una porción de los Cristales se observa: Solubilidad: Cristales de yodo insolubles a agua Color: Amarillo Olor: Inodora w sm Tubo3con2 ml de etanol al agregar una porción de los , ¡ Cristales se observa: Solubilidad: Cristales de yodo solubles a etanol Color: Naranja oscuro Olor; Alcohol Tubo 4 con 2 ml de yoduro de potasio al agregar una porción de los Cristales se observa: Solubilidad: Cristales solubles a yoduro de potasio Color: Rojo Olor: Inodora PROPIEDADES QUÍMICAS DEL YODO: 2K1 + 2Br2 = 2 KBr+l, Color Violeta Na NOy+ Bra = NOz3+ Na Br Incolora KNO2* |), = NOz3+ KI Na25S203+ lo = Nal+ SO 4 Explicación de la experiencia anterior Tubo 1 KI: A 2 ml NaNO, se agrega 8 gotas de agua de bromo para que se observe la formación se debe agregar 5 gotas de cloroformo, luego se observa un color incoloro. Tubo 3 NaS,¿0»; FORMACIÓN DE SAL DE AMONIO NHa + HCl === NHa+ Cl 1 IDENTIFICACIÓN DEL ION CLORURO AgNO3+ HCI === HNO, + AgCly Se forma un precipitado blanco lechoso el cual es el cloruro de plata precipitado. 2ml de HCI + 2gotas de fenolftaleína no se observa cambio de color, la solución al ser acida la tenolftaleína no va mostrar color y quedará como en el principio. 2 ml de la solución incolora + 2 gotas de NaOH la solución se vuelve básica y se observa un color Fucsia. HCI + NaOH = NaCl + HO... PROPIEDADES QUÍMICAS Es un ácido fuerte que se disocia completamente en agua. Es un gas incoloro o ligeramente amarillento a temperatura ambiente. Es corrosivo y tiene un olor fuerte e irritante. Es más pesado que el aire. Al exponerse al aire, forma vapores corrosivos densos de color blanco. En su forma anhidra, no ataca a metales y aleaciones. En presencia de humedad produce vapores que son corrosivos y atacan a la mayoría de los metales. Reacciona con la mayoría de los metales liberando hidrógeno, que es altamente explosivo. El ácido clorhídrico se produce por la quema de los gases hidrógeno y cloro seguido por la absorción en agua. También se le conoce como ácido muriático. Se ha informado de reacciones violentas entre este ácido y los siguientes compuestos: - permanganato de potasio o sodio y en contacto con: tetranitruro de tetraselenio, 1,1- difluoroetileno, aleaciones de aluminio-titanio, ácido sulfúrico. 48