Grupo 17

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Química Inorgánica Grupo 17 1
GRUPO 17
Los elementos del grupo 17 se denominan halógenos y se comportan como no metales.
Elemento símbolo configuración electrónica
flúor F [He] 2s2 2p5
cloro Cl [Ne] 3s2 3p5
bromo Br [Ar] 3d10 4s2 4p5
iodo I [Kr] 4d10 5s2 5p5
astato At [Xe] 4f14 5d10 6s2 6p5
El F2, Cl2, Br2, I2 y muchos de sus compuestos son tóxicos, el F, Cl, Br y I son bioelementos.
El At es radiactivo, se conocen más de 30 isótopos del At, el de mayor vida media es el 210At
(figura 1).
Figura 1. Algunos isótopos de At.
Abundancia y obtención
Son demasiado reactivos para encontrarse en forma libre en la naturaleza. El F se encuentra en
minerales como la criolita y el espato flúor. El cloro se encuentra en salinas y en el agua de mar
(figura 2). El Br se encuentra en el agua de mar de la cual se puede extraer. Es I existe en
minerales en forma de iodatos.
Figura 2. Logaritmo de la abundancia de los
halógenos. Unidades de abundancia ppb.
Tanto el flúor (figura 3) como el cloro se obtienen por electrólisis. Para el cloro se emplean dos
métodos: 
- proceso Downs (5 %): a partir del NaCl
2 NaCl (l) → 2 Na (l) + Cl2 (g) a 870 K
- celda de cloro-álcali (95 %): a partir de una solución acuosa de NaCl con celda de Hg (Europa 
permitida hasta 2020), diafragma o membrana polimérica permeable a cationes (figura 4);
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ánodo (de RuO2) 2 Cl
- (ac) → Cl2 (g) + 2 e-
cátodo 2 H2O (l) + 2 e- → H2 (g) + 2 OH- (ac) 
Figura 3. Diagrama de celda electrolítica para
la obtención de flúor.
Figura 4. Diagrama de celda electrolítica de
membrana para la obtención de cloro.
El bromo se obtiene a partir del agua de mar:
- desplazamiento del bromo: 
2 Br- (ac) + Cl2 (g) → Br2 (g) + 2 Cl
- (ac)
- separación del bromo por burbujeo de aire
- mezclado con SO2 y vapor de agua:
SO2(g)+ Br2(g) + 2H2O(g) → 2HBr(g) + H2SO4(ac) 
- tratamiento con cloro y separación del bromo:
2 HBr (ac) + Cl2 (g) → Br2 (g) + 2 HCl (ac)
La obtención industrial de iodo puede ser a partir de:
- nitrato de Chile (impureza en forma de iodato)
- ioduro: por desplazamiento
2 I- (ac) + Cl2 (g) → I2 (s) + 2 Cl
- (ac)
En el laboratorio se pueden obtener por la reacción de desplazamiento:
)s(IOH)ac(SO2)ac(HSO3)ac(HSO5)ac(IO2 22
2
4433 

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El cloro se puede obtener por la oxidación de ácido clorhídrico con permanganato de potasio:
Propiedades
Tienen elevadas energías de ionización, electronegatividades y afinidad electrónica. La afinidad
electrónica del F es menor que la del Cl debido a la mayor repulsión e--e- en el átomo más
compacto. La electronegatividad, el poder oxidante decrecen en el grupo, mientras que los puntos
de fusión y de ebullición aumentan al descender en el grupo.
✔ a temperatura ambiente existen como moléculas diatómicas:
- flúor: gas amarillento
- cloro: gas verdoso 
- bromo: líquido marrón
- iodo: sólido negro brillante que sublima fácilmente a un vapor violeta por calentamiento
✔ el color de los halógenos en fase gaseosa se puede explicar a partir de la TOM (figura 5), el
desplazamiento del máximo de absorción hacia longitudes de onda (λ) mayores refleja la
disminución de la diferencia de energía (∆E) entre el HOMO y el LUMO al descender en el
grupo:
Figura 5. Diagrama de orbirtales
moleculares para los halógenos.
∆E= hν= hc/λ
✔ el F2 es el no metal más reactivo y el agente oxidante más fuerte, la rapidez de las reacciones se
debe en parte al débil enlace F-F, la energía de enlace es menor que la del enlace Cl-Cl (figura
6) debido al efecto de la nube electrónica altamente densa en un tamaño pequeño, de acuerdo a
la TOM la molécula de F2 tiene muchos electrones en orbitales moleculares antienlazantes
Figura 6. Variación de la entalpía de enlace X-X para los
elementos del grupo 17.
Con excepción del F y At los números de oxidación pueden variar desde -1 hasta +7 (figura 7). En
los diagramas de Frost se puede obervar que
- varios oxoaniones en estados de oxidación intermedios sufren desproporción:
2 HClO2 (ac) → ClO3
- (ac) + HClO (ac) + H+ (ac)
- los estados de oxidación mayores son oxidantes fuertes
- el poder oxidante es menor en solución básica que en solución ácida
2 MnO4
−(ac)+16 H+(ac)+10 Cl−(ac)→2 Mn+2(ac)+5Cl2(g )+8 H2O(l )
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Figura 7. Diagrama de Frost para Cl, Br y I en medio ácido (rojo) y en medio básico (azul).
✔ la mayoría de los elementos reaccionan directamente con el cloro, el bromo y el iodo, aunque
en algunos casos las reacciones deban ser activadas por calor o luz UV.
✔ reaccionan con el agua, el flúor produciendo oxígeno:
F2 + 2 H2O → 2 HF + 1/2 O2
X2 + H2O → HXO (ac) + HX (ac)
Compuestos
✔ hidruros: HX gases tóxicos, en agua dan reacción ácida, la fuerza de los ácidos aumenta al
descender en el grupo.
✔ haluros: compuestos binarios:
- iónicos: con los elementos del bloque s y menos electronegativos del bloque p, la energía de
red condiciona las propiedades físicas, PF y PE altos
-covalentes: con los elementos más electronegativos del bloque p, no polares o moleculares,
fuerzas intermoleculares de London, PF y PE bajos
✔ con oxígeno: 
- OF2 y O2F2: gases inestables (no son óxidos)
- óxidos de cloro:
Cl2O: gas color café amarillento
Cl2O3: sólido café oscuro
ClO2: gas amarillo
Cl2O6: líquido rojizo
Cl2O7: líquido incoloro
El ClO2 es el único que se produce a gran escala, para blanqueo de pulpa de papel y
desinfección de agua, se puede descomponer en forma explosiva.
– óxidos de bromo:
- Br2O: sólido color café
- Br2O3: sólido naranja
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- Br2O5: sólido incoloro
- BrO2: sólido amarillo
Son térmicamente inestables y explotan por calentamiento.
- óxidos de iodo: el más estable es I2O5 (sólido blanco), I2O4 y I2O9 (sólidos amarillos) se
descomponen por calentamiento.
✔ oxoácios: el único oxácido del F (HOF) es inestable a temperatura ambiente, cloro, bromo e
iodo forman varios oxácidos:
- HXO ácidos débiles:
 HOCl: pKa 7,53
 HOBr: pKa 8,69
 HOI: pKa 10,64 
- HOCl, HOClO, HOClO2 y HOClO3: la acidez aumenta con el número de oxidación del Cl
- HIO3: ácido iódico, HIO4: ácido periódico, H5IO6: ácido ortoperiódico 
✔ oxoaniones: agentes oxidantes fuertes, algunos sufren desproporción, para el Cl:
- hipoclorito: OCl- 
- clorito: ClO2
- 
- clorato: ClO3- 
- perclorato: ClO4-
Los perclorato son inestables (pueden explotar).
✔ interhalógenos: son compuestos entre los halógenos con fórmulas XY, XY3, XY5, XY7, por
ejemplo ClF3, usado como agente fluorante.
✔ pseudohalógenos (y pseudohalogenuros): no son halógenos, son compuestos con propiedades
semejantes a los halógenos, por ejemplo el cianógeno (CN)2, CN
-, SCN-, N3
-.
✔ Otros compuestos de importancia industrial y comercial:
- retardadores de llama: compuestos orgánicos que poseen Br
 
- fluorocarbonos y clorofluorocarbonos (CFC): son compuestos estables de importancia
tecnológica (teflón, freones).
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Destrucción de la capa de ozono
En la estratosfera se forma ozono un forma por las reacciones:
O2 + hν <240nm → 2 O
O + O2 → O3
O2 + hν <310nm → O + O2
Estas reacciones originan una capa de ozono, el espesor se mide en unidades Dobson (UD):
1 mm = 100 UD (0°C y 1 atm
El ozono puede ser destruido por una serie de perturbaciones:
✔ aviones supersónicos: OH•, NO, NO2
✔ freones: CFCl3, CF2Cl2
CFCl3 + hν200nm → CFCl2 + Cl
O3 + Cl → ClO + O2
ClO + O → O2 + Cl
resultado: O3 + O → 2 O2