Grupo 7B Halógenos - Flúor, Cloro, Bromo, Yodo y Astatinio

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Algunas características 
físicas de los elementos 
del Grupo 7B 
Algunos aspectos 
generales del Grupo 7B 
Grupo 7B Halógenos (Flúor, 
Cloro, Bromo, Yodo y 
Astatinio) 
Número Configuración Radio Radio P.f. P.e. 
atómico electrónica atómico iónico(A) ºC °C 
(A) x-
F 9 2.7 0.72 1.36 -223 -187
.... 1s22s22ps 
CI 17 2.8.7 0.99 1.81 -102 -34.6
.... 2s22p63s23pá 
Br 35 2.8.18.7 l.l4 1.95 -7.3 58.8 
.... 3s23p63d1º4s24p5 
l 53 2.8.18.18.7 1.33 2.16 114 183 
. .. . 
4s24p64d1º5s25p6 
At 85 2.8.18.32.18.7 
.. . . 5s25p65d106s26pll
Todos los miembros del Grupo 7B son no metálicos, aunque 
se presenta el incremento usual del carácter "metálico" con el 
aumento del número atómico; por ejemplo, el nitrato de yodo 
dipiridinio puede escribirse como [l(piridina)2)+NOa- y contiene 
el ion I+ como parte de un complejo. El flúor y el cloro son ga­
ses, el bromo es un liquido volátil y el yodo un sólido de color 
oscuro brillante. El astatinio es radiactivo y de vida muy corta; 
la exigua química de este elemento se ha desarrollado mediante 
las técnicas de trazadores. 
Estos elementos pueden entrar en combinación química y 
completar su octeto por ganancia de un electrón para formar el 
ion monovalente, por ejemplo, el F-, Cl-, etc., o por formación de 
un enlace covalente, por ejemplo, los propios elementos, F 2, Cl2, 
Br2, 12 y sus bidruros, HF, HCl, HBr y HI. 
Debido a que el cloro, el bromo y el yodo tienen orbitales d
fácilmente disponibles, pueden formar compuestos covalentes 
en los cuales se expande su octeto; por ejemplo, el yodo exhibe 
valencias de 1, 3, 5 y 7 en los compuestos ICI, ICla, IF5 e IF1 • 
Al igual que el nitrógeno y el oxígeno (los primeros miembros 
de los grupos 5B y 6B), el flúor no puede expandir su octeto y, 
por tanto, queda limitado a la covalencia de 1. 
FIG. 1. Estructura del yodo 
Estado natural y 
preparación del flúor 
Propiedades del flúor 
Las moléculas de los halógenos son diatómicas y entre ellas 
sólo operan fuerzas de van der Waals muy débiles; no obstante, 
en el caso del yodo estas fuerzas son lo suficientemente potentes 
para mantener unidas a las moléculas de yodo en un retículo 
tridimensional ( Fig. 1 ) . Esta estructura se rompe con 
faci­lidad por calentamiento y, en efecto, a una atmósfera de 
pre­sión sublima si se cali�ta ligeramente. 
l..., 
1-1 Moléculas en el plano del papel
1.---1 Moléculas arriba y abajo del plano del papel
El comportamiento químico del flúor y del cloro es lo sufi­
cientemente diferente para justificar un tratamiento por sepa­
rado del primer elemento. El cloro, el bromo y el yodo se estu­
diarán como grupo y se incluye una explicación muy corta del 
astatinio, únicamente para ilustrar las tendencias del grupo. 
Flúor 
El compuesto más abundante del flúor es la fluorapatita 
(fluoruro de calcio) Ca2+(F-)2 ; la criolita, (Na+)8AlFi•, es im­
portante en la extracción del aluminio. 
El único método posible para preparar flúor es la electrólisis, 
y aun así, los productos químicos que se usen deben estar exen­
tos de trazas de agua ya que ésta reacciona rápidamente con el 
halógeno libre. El electrólito es el fluoruro de hidrógeno al que 
se adiciona tluoruro de potasio para incrementar la conductividad 
eléctrica. Un tipo de celda que opera alrededor de 250ºC em­
plea una mezcla equimolecular HF-KF; se usa carbón como 
ánodo y un recipiente de acero sirve como cátodo. El proceso 
global involucra la descarga del flúor en el ánodo y de hidró­ 
geno en el cátodo; periódicamente se adiciona fluoruro de hi­
drógeno a la celda para mantener la composición correcta de la 
mezcla. 
El flúor se descarga en el ánodo 2F--F2 + 2e
2H+ + 2e --H2El hidrógeno se descarga en el cátodo 
El flúor queda contaminado con fluoruro de hidrógeno, el 
cual se elimina al pasarlo por fluoruro de sodio en pastillas: 
Na+F- + HF ---+ Na+HF2-
hidr6geno fluoruro sódico 
El flúor es un gas amarillo pálido de olor irritante; es en 
extremo venenoso. Se licua a -187ºC y se congela a -223°C. 
¿Por qué el flúor es un 
elemento tan reactivo? 
Es el no metal químicamente más reactivo, se combina di­
rectamente con todos los no metales, excepto el nitrógeno, el oxi­
geno y los gases nobles (menos el kriptón y el xenón). La 
mayoría de los metales arden con el flúor y aun el oro y el 
platino son a�acados si se les calienta en atmósfera de flúor. 
Cuando se combinan con. el flúor, los elementos generalmente 
alcanzan su máximo estado de valencia, por ejemplo, el fluo­
ruro superior del azufre es SF e, en cambio, su cloruro es SCl,, 
y la plata forma un fluoruro divalente pero sllo un cloruro mo­ 
novalente. 
El flúor es el más electronegativo de los elementos ( en la 
escala de Pauling, su valor es 4.0 comparado con el cloro que 
es 3.0) y por esta razón desplaza a J-� demás halógenos de sus 
haluros iónicos; por ejemplo, 
2Na+CI- + F2 - 2Na+F- + Cl2 
o iCI- + F2--+ 2F- + Cl2 
Desplaza al oxígeno del dióxido de silicio y del agua ( tam­
bién se forman algo de peróxido de hidrógeno y ozono ) ; con 
las soluciones diluidas frías de álcalis produce difluoruro de 
oxigeno, F20, y, en caliente con álcalis concentrados, se libe­
ra oxigeno: 
SiO2 + 2F2- SiF4 + 02 
2H2O + 2F2- 4H+F- + 02 
(diluido, en frío) 2OH- + 2F2- F2O+ 2F- + H2O 
(conc. en caliente) 4OH- + 2F2- 02 + 4F- + 2H2O 
Es conveniente discutir la extrema reactividad química del 
flúor en dos partes, :formación de fluoruros covalentes y forma­
ción de fluoruros iónicos. 
Formación de fluoruros covalentes 
En comparación con los otros halógenos, el flúor tiene una 
energía de enlace anormalmente baja (F2, 155; Cl2, 243; Br2, 
193; 12, 151 kJ/mol). Este bajo valor se ha atribuido de modo 
parcial a la repulsión entre los electrones no enlazantes de los 
átomos de flúor (los otros halógenos tienen longitudes de enlace 
mayores y su fuerza repulsiva es de poca importancia). En con­
traste con esta baja energía, los enlaces que forma el flúor con 
los otros elementos es generalmente muy fuerte, por ejemplo, 
C-F, 439; C-Cl, 331; C-Br, 307; C-1, 239 kJ/mol.
Ambos efectos se refuerzan mutuamente y, por ejemplo, la
formación del tetrafluorornetano es mucho más exotérmica que 
la del tetraclorometano. Los cambios de calor que intervienen 
en la formación del tetrafluorometano y del tetraclorometano 
( en fase gaseosa) a partir de carbono y el halógeno son : 
C (s) +2F2 (g)- CF4 (g) 
(a) Conversión de carbono sólido en gas ( se absorbe la energía
de sublimación, S)
C(s)- C(g) S = +xkJ/mol 
(b) Conversión de las moléculas de flúor en átomos de tlúo1
( se absorbe el doble de la energía de enlace, 2D)
2F2(g)- 4F(g) 2D = +310kJ/mol 
(e) Combinación del carbono gaseoso con el flúor atómico para
dar 1 mol de tetrafluorometano ( se libera el cuádruple de
la energía de enlace C-F, 4Do-F).
C(g) + 4F(g)- CF4(g) 4Dc-F = -1756kJ/mol 
Por tanto, el calor de formación total del tetrafluorometano 
a partir de carbono sólido y flúor molecular es: 
-1756 + 310 + x = (-1446 + x)kJ/mol
Mediante un cálculo exactamente igual, el calor de forma­
ción del tetraclorometano gaseoso a partir de carbono sólido y 
moléculas de cloro es: 
-1322 + 485 + x = (-837 + x) kJ/mol
El calor de formación del tetrafluorometano es, por consi­
guiente, 609 kJ/mol más exotérmico que el del tetraclorome­
tano ( en la práctica este valor es ligeramente menor ya que el 
tetraclorometano es líquido y se desprende calor cuando la for­
ma gaseosa de una sustancia se condensa en un líquido). 
La razón por la cual muchos elementos alcanzan su estado 
máximo de valencia cuando se combinan con el flúor puede 
atribuirse directamente a la baja energía de enlace del flúor 
y a la elevada energía de enlace elemento-flúor. 
Formación de fluoruros iónicos 
Cuando se consideran los cambios caloríficos que intervie­
nen en la fonnación de fluoruros iónicos, la baja energía de en­
lace de la molécula de flúor es determinante. A continuación se 
desarrollan los cambios energéticos involucrados en la forma­
ción del fluoruro de sodio yde cloruro de sodio (los cuales 
tienen una estructura 6:6, esto es, seis cationes rodean a cada 
anión y viceversa) : 
Na(s) + ½F2(g)- Na+F-(s) 
(a) Conversión de sodio sólido en átomos gaseosos ( se absorbe
la energía de sublimación, S)
Na(s)- Na(g) S = + 1()() kJ/mol 
(b) Eliminación del electrón más externo del átomo de sodio
para dar un ion sodio ( se absorbe la energía de ioniza­
ción, I)
Na(g)- Na+(g) + e I = +494kJ/mol 
(e) Conversión de las moléculas de flúor en átomos de flúor
(se absorbe la nútad de la energía de enlace, D/2)
½F2(g)- F(g)D/2 = + 78 kJ/mol de flúor atómico 
F1uoruro de hidrógeno, HF 
( d) Adición de un electrón a un átomo de flúor para dar un
ion fluoruro ( se desprende la afinidad electrónica, E)
F(g) + e- F-(g) E= - 351 kJ/mol 
(e) El acercamiento de los iones fluoruro y sodio para formar
fluoruro de sodio sólido ( se desprende la energía re­
ticular, U)
Na+(g) + F-(g)- Na+F-(s) U= -900kJ/mol
Por tanto, el calor de formación total del fluoruro de sodio es; 
(109 + 494 + 78 - 351 - 900) = -570 kJ/mol 
Un cálculo semejante demuestra que el calor de formación 
del cloruro de sodio es -411 kJ/mol (Pág. 81 ), esto es, la for­
mación del fluoruro de sodio es más exotérmica que la del 
cloruro de sodio en aproximadamente 159 kJ/mol. Aquí el 
factor más importante es la apreciable diferencia de las energías 
reticulares del fluoruro de sodio y del cloruro de sodio. La ener­
gía reticular del fluoruro es más negativa ya que el ion fluoruro, 
por ser más pequeño, atrae más firmemente a los iones sodio 
que el ion cloruro de mayor tamaño. 
Como la energía reticular de un fluoruro siempre es mayor 
que la de un cloruro para estructuras cristalinas comparables, 
no es realmente sorprendente que algunos cloruros, por factores 
energéticos, estén forzados a asumir estructuras covalentes, en 
tanto que los fluoruros correspondientes son esencialmente ióni­
cos, por ejemplo, el cloruro de estaño(IV) es un liquido cova­
lente volátil, en cambio, el fluoruro es un sólido iónico. 
El fluoruro de hidrógeno puede prepararse por acción del 
ácido sulfúrico concentrado sobre fluoruro de calcio 
Ca2+(F-h + H2S04 --- Ca2+S04�- + 2HF 
Cuando está seco, se conoce corno ácido fluorhídrico anhidro 
y se adquiere corno un liquido que se almacena en cilindros de 
acero dulce. Su punto de ebullición ( 19.5°C) es considerable­
mente mayor que el del cloruro de hidrógeno ( -84°C) y esto 
se debe a que las unidades individuales HF se asocian en gran­
des agregados mediante enlaces de hidrógeno. Deben tenerse 
precauciones extremas en el manejo de esta sustancia pues su 
vapor es excesivamente tóxico y en contacto con la piel causa 
graves quemaduras ( deben usarse un protector facial y guantes 
de caucho gruesos). 
En marcado contraste con las soluciones acuosas de los otros 
haluros de hidrógeno, que son fuertemente ácidas, la del fluo­
ruro de hidrógeno se comporta como un ácido débil. Para jus­
tificar este comportamiento como ácido débil (la constante de 
disociación, K, de una solución molar de fluoruro de hidrógeno 
es 7 X 1Cr4, a 25°C) es necesario considerar varios términos 
energéticos individuales; al hacer esto, se advierte que la gran 
Fluoruros 
energía de enlace H-F es la razón principal a la que se atribuye 
la baja disociación en iones HaO+ y F-. 
HF + H20c.-::=H30+ + F- ( equilibrio desplazado a la izquierda) 
Una solución acuosa de ácido fluorhídrico ataca a la mayo­
ría de los metales formando el fluoruro metálico, estas sales 
también pueden obtenerse por acción del ácido sobre el óxido, 
el hidróxido o el carbonato metálicos. 
El fluoruro de hidrógeno húmedo y las soluciones acuosas 
del ácido atacan a la sílice y al vidrio, de modo que las solu­
ciones deben ahnacenarse en recipientes de polietileno. 
Si02 + 4HF - SiF 4 + 2H20 
SiF4 + 2HF- (H+)2SiF62-
ácido fluosilf cico 
A diferencia de los demás haluros de hidrógeno, forma 
sales ácidas como el hidrógeno fluoruro de potasio, K+HF2-, que 
se obtiene al pasar fluoruro de hidrógeno sobre fluoruro de 
potasio. 
Los fluoruros son más iónicos que los correspondientes clo­ 
ruros, los fluoruros iónicos típicos corresponden a los Grupos 
lA y 2A. 
La mayoría de los fluoruros iónicos son solubles en agua, 
excepto aquellos que poseen una energía reticular muy elevada, 
y esto explica por qué el fluoruro de calcio es insoluble en agua 
a diferencia de los otros haluros de calcio. La fácil solubilidad 
del fluoruro de plata, en marcado contraste con la insolubili­
dad de sus demás haluros, puede atribuirse a la naturaleza 
iónica del fluoruro (los otros haluros son apreciablemente 
co­valentes). 
Algunos metales de transición forman fluoruros en los cuales 
sustentan su máxima valencia, por ejemplo, el CFe y el OsFa, 
Estos compuestos son covalentes y existen como gases o líquidos 
volátiles ya que energéticamente es imposible que se formen 
iones Uª+ u Osª+. 
Los fluoruros de los no metales son covalentes, pero el enla­
ce elemento-flúor está, en general, apreciablemente polarizado; 
con frecuencia, estos compuestos contienen al no metal en su 
máximo estado de valencia, por ejemplo, el SFa y el IF1 , En la 
actualidad se está desarrollando una química orgánica muy 
extensa basada en enlaces carbono-flúor. El politetrafluoreteno 
(fórmula empírica CF2) es un plástico extremadamente resis­
tente al ataque químico; esta extrema estabilidad se atribuye 
a la gran fuerza de enlace C-F y a la protección que l>l'opor­
cionan los átomos de flúor a los de carbono (un efecto estético). 
Parece probable que el efecto protector es el más importante, 
ya que el cálculo del cambio de energía libre para la hidrólisis 
del tetrafluorometano da un valor negativo, esto es, la 
hidró­lisis es termodinámicamente posible: 
CF4(g) + 2H20(g) --► C02(g) + 4HF(g) l\G*29R = -151 kJ/mol 
Oxidos del flúor 
Estado natural y extracción 
del cloro, del bromo y 
del yodo 
Difluoruro de oxíg;eno, F 20 
Este gas se prepara por acción del flúor sobre una solución 
fría de hidróxido de sodio diluida: 
20H- + 2F2- F20 + 2F- + H20 
Oxida a los metales y a los no metales a una mezcla del fluo­
ruro y del óxido. 
Es covalente y su molécula angular es de forma semejante 
a la del sulfuro de hidrógeno ( repulsión del par electrónico) . 
Monofluoruro de oxigeno, F202 
El monofluoruro de oxígeno se obtiene por acc10n de una 
descarga eléctrica tenue sobre una mezcla flúor/oxígeno a tem­
peratura y presión bajas. A más de - 95°C se descompone en 
sus. elementos constitutivos. 
Cloro, bromo y yodo 
La fuente principal del cloro es el cloruro de sodio, el cual 
se encuentra en el agua de mar y en los depósitos de sal, por 
ejemplo, los del mar Muerto y en los depósitos de sal de roca 
de Stassfurt y de Cheshire. La electrólisis de una solución 
acuosa de cloruro de sodio produce hidróxido de sodio, cloro 
e hidrógeno. 
En la producción de cloruros orgánicos se consumen grandes 
cantidades de cloro y, en estos procesos, con frecuencia se for­
man volúmenes apreciables de cloruro de hidrógeno. Este "sub­ 
producto", el cloruro de hidrógeno, se retrooxida catalíticamente 
a cloro y en la actualidad este proceso es el de mayor impor­
tancia industrial; el catalizador consiste en una mezcla de cobre 
con cloruros de tierras raras y usando sílice como soporte. 
4HCI + 02� 2H20 + 2Cl2 
Los bromuros, como los de potasio, sodio y magnesio, se 
encuentran en el agua de mar y en depósitos salinos, pero no 
son ni cercanamente tan abundantes como los cloruros. 
El mayor suministro mundial de bromo proviene del agua 
de mar ( cuyo contenido de bromo es aproximadamente de 1 
parte en 15 000). El agua de mar primero se acidula (para evi­
tar una apreciable hidrólisis del cloro y del bromo) y en seguida 
se trata con cloro. Los iones bromuro se oxidan a bromo, que 
entonces se desprende como vapor mediante el paso de aire 
por la mezcla líquida. El aire, que contiene una concentración 
de bromo muy pequeña, se mezcla con dióxido de azufre e 
inmediatamentese adiciona agua; el bromo se reduce de nuevo 
a iones bromuro y el aire se recircula para recoger más bromo, 
que a su vez se reduce a bromuro y se adiciona a la solución 
acuosa. Por este medio se obtiene una solución bastante con­
centrada en iones bromuro. El tratamiento de esta solución con 
Preparación del cloro, del 
bromo y del yodo en el 
laboratorio 
cloro da lugar al desplazamiento de una gran concentración 
de bromo, el cual puede destilarse por calentamiento de la 
solución. En el proceso se forma ácido sulfúrico diluido que 
se usa para el tratamiento del agua de mar previo a la adición 
de cloro. 
2Br- + Cl2 - 2CI- + Br2
del agua de mar en baja concentración 
Br2 + S02 + 2H20 -4H+ + S042- + 2Br­
concentración elevada 
2Br- + Cl2- 2Cl- + Br2
• concentración elevada concentración elevada 
Los yoduros se encuentran en el agua de mar en concentra­
ciones muy bajas, pero ciertas especies de algas marinas pue­
den asimilar estas pequeñas concentraciones de yodo en forma 
de compuestos orgánicos. Esta fuente y los depósitos de sal­
muera de California suministran una. parte del yodo mundial, 
pero la principal fuente de este elemento proviene del yodato 
de potasio, que se encuentra en los depósitos de nitrato de 
sodio de Chile. 
El licor madre que contiene yodato de sodio, esto es, el 
líquido remanente de la cristalización del nitrato de sodio, se 
trata con hidrógeno sulfito de sodio, con lo cual el yodato se re­
duce a yodo; 
2103-+ 5HS0a--3HS04- + 2S042- + l2 + H20 
La reacción involucra tres etapas; en la primera todo el 
yodato se reduce lentamente a yodo: 
103- + 3HS03--1-+ 3HS04- (reacción lenta)
En seguida, el yodo reacciona rápidamente con el yodato 
residual en medio ácido: 
103-+SI-+ 6H+ -3h + 3H20 (reacción rápida) 
También ocurre una reacción entre el yodo y el 'hidrógeno 
sulfito que no ha reaccionado, y sólo precipita el yodo una vez 
que todo el hidrógeno sulfito se ha consumido: 
12 + HS03- + H20 - 21- + HS04- + 2H+ 
El yodo crudo puede estar contaminado con monocloruro de 
yodo, ICI, y con monob-romui:o de yodo, IBr. Se purifica por 
sublimación en presencia de yoduro de potasio, el cual elimi­
na estas impurezas: 
K+J-+ ICI - K+CI- + l2 
El cloro puede obtenerse en el laboratorio mediante la oxi­
dación del ácido clorhídrico concentrado con óxido de manga­
neso(IV) (se requiere calor) o con permanganato de potasio 
( no se requiere . calor) : 
Mn4+(02-h + 4H+c1--Mn2+(CI-)2 + 2H20 + Cl2
2K+Mn04-+ l6H+C1-- 2K+c¡-+ 2Mn2+(Cl-)2 + 8H20 + 5Cl2
Propiedades del cloro, 
del bromo y del yodo 
El polvo para blanquear también libera cloro cuando se 
trata con ácidos diluidos. 
El cloro originado por cualquiera de estas fuentes puede 
secarse pasándolo por ácido sulfúrico concentrado y se recoge 
en un recipiente invertido. Cuando se obtiene por oxidación del 
ácido clorhídrico concentrado, el cloro se pasa por agua para 
disolver los vapores de cloruro de hidrógeno antes del secado. 
Los ácidos bromhidrico y yodhídrico, los equivalentes del 
bromo y de yodo del ácido clorhídrico, son inestables en pre­
sencia de aire y, en general, no se utilizan con mucha frecuencia 
como reactivos de laboratorio; en consecuencia, la preparación 
del bromo y del yodo en el laboratorio, aunque semejante, no es 
totalmente análoga a los métodos que se usan para obtener cloro. 
El bromo se obtiene por calentamiento de una mezcla de 
bromuro de potasio, óxido de manganeso(IV) y ácido sulfú­
rico concentrado. La reacción se efectúa en un aparato de des­
tilación "Quickfit" y el vapor de bromo se condensa en un 
recipiente enfriado por agua corriente. La reacción tiene lugar 
en dos etapas: 
K+Br- + H2S04- K+HS04- + HBr 
Mn4+(02-)2 + 4HBr - Mn2+(Br)2 + 2H20 + Br2 
El yodo se obtiene por una reacción parecida en la que se 
usa una mezcla de yoduro de potasio, óxido de manganeso(IV) 
y ácido sulfúrico concentrado. 
Propiedades físicas 
El cloro es un gas amarillo verdoso, venenoso, de olor de­
masiado irritante. A temperatura ambiente y a una presión de 
aproximadamente 7 atmósferas se licua en forma de un líquido 
amarillo. El bromo es un líquido rojo oscuro de olor desagrada­
ble y venenoso y el yodo es un sólido oscuro brillante que 
produce por calentamiento un vapor púrpura. Aunque la presión 
de vapor del yodo es baja a temperatura ambiente, el yodo 
sólido tiene un olor distinguible; en concentraciones grandes, 
el vapor de yodo es desagradable y venenoso. 
El cloro y el bromo son moderadamente solubles en agua y 
el yodo es ligeramente soluble ( experimenta una ligera reac­
ción con el agua ). 
Los tres halógenos son mucho más solubles en disolventes 
orgánicos como el tetraclorometano. El yodo imparte un color 
café al agua, al etanol y a una solución acuosa de yoduro de 
potasio; cuando se disuelve en disolventes como el benceno y 
el tetraclorometano, el color de la solución es púrpura. El 
color café de las soluciones se atribuye a ciertas interacciones 
químicas entre las moléculas de yodo y las dél disolvente, por 
ejemplo, los pares electrónicos no compartidos de las moléculas 
de agua y del etanol y los del ion yoduro pueden formar en­
laces coordinados con las moléculas de yodo: 
.. .. 
C2Hs-O: + 1-1 � C2Hs-O-I-I 
1 1 
H H 
::(:- + I-I ,=: [)-I-IJ-
La razón por la que el yodo es mucho más soluble en yoduro 
de potasio acuoso se debe a que el ion complejo Is- es muy 
estable. 
El color púrpura de las soluciones de yodo en benceno y 
en tetraclorometano ( semejante al color del vapor de yodo) 
se debe a la separación del yodo disuelto en moléculas de l2, 
esto es, se rompen las débiles fuerzas de van der Waals pre­
sentes en el yodo sólido; por otra parte, existe muy poca 
interacción con estos disolventes no polares. 
El yodo forma una coloración oscura con las soluciones de 
almidón y constituye una prueba extremadamente sensible para 
la identificación de trazas del elemento. Se supone que las mo­
léculas de yodo se incrustan en la estructura espiral de las 
moléculas de almidón. 
Propiedades químicas 
(a) Reacciones con los elementos.
El cloro, el bromo y el yodo se combinan con muchos metales
y no metales; en general, 1a combinación con el cloro es la 
más vigorosa y con el yodo la menos vigorosa, auque existen 
excepciones, por ejemplo, el potasio explota con el bromo y con 
el yodo. Excepciones como éstas pueden atribuirse a la elevada 
concentración del bromo líquido y el yodo sólido en compara­
ción con la del cloro gaseoso. El carbono, el nitrógeno y el 
oxígeno no se combinan directamente con los halógenos, en 
ninguna forma. 
Los metales que forman más de un cloruro, generalmente 
dan lugar al superior cuando se combinan con el cloro, por ejem­
plo, el hierro forma el cloruro de hierro(III) y no el de hierro(II), 
y el estaño, forma el compuesto de estaño( IV). Los no metales, 
con frecuencia, producen una mezcla de cloruros, por ejemplo, 
el fósforo forma el tricloruro y el pentacloruro de fósforo y pre­
domina el último sí se usa un exceso de cloro. 
(b) Reacciones con el agua y los álcalis.
El cloro y el bromo son moderadamente solubles en agua
( el bromo más que el cloro), en tanto que el yodo sólo es muy 
poco soluble. Aunque la hidrólisis de los halógenos tiene lugar 
en solución sólo es considerable en el caso del cloro, esto es, 
las soluciones acuosas de bromo o de yodo contienen esencial­
mente moléculas de bromo y de yodo, en forma respectiva. 
Es posible discutir la disolución del cloro en agua en tér­
minos de dos reacciones en equilibrio: 
Cl2(g) + Agua � Cl2 ( en solución) 
Cl2 (en solución)+ 2H2O � HaO+ + CI- + HOCI 
ácido hipocloroso 
La constante de disociación K, para la segunda reacción, se 
representa en la forma habitual : 
K = [H3O
+][Cl-J[�OCI] = 4. 2 x J0-4 moJ2 dm-s298 [Cl2 ( en soluc16n)] 
Los valores numéricos de K para el bromo y el yodo son 
7.2 X 10-0 y 2.0 X 10-13, respectivamente, por tanto, el ácido 
hipobromoso, HOBr, y el ácido hipoyodoso, HOI, se forman en_ 
cantidades despreciables.El cloro se disuelve en mucho mayor proporción en presencia 
de iones OH-, esto es, en solución alcalina, donde los iones 
H30+ desaparecen por formación de moléculas de agua, la reac­
ción de hidrólisis prosigue y el equilibrio se desplaza bastante 
a la derecha: 
Cl2 (en solución) X.:.H2O � H30+ + CJ- + HOCI 
1l OH- ll OH-
2H2O H2O + CJO-
Con las soluciones de bromo y de yodo tienen lugar reac­
ciones semejantes, aunque los iones hipobromito, BrO-, e hipo­
yodito, 10-, se dismutan rápidamente ( experimentan autooxi­
dación-reducción) dando iones haluro y halato: 
3BrO-- 2Br- + BrO3-
ion bromato 
3IO- --+ 21- + 1O3-
ion yodato
El ion hipoclorito también se dismuta en iones cloruro y clo­
rato, pero esta reacción sólo es apreciable arriba de 75°C. 
La acción de los álcalis sobre los tres halógenos puede resu­
mirse de la manera siguiente: 
El cloro reacciona en frío con hidróxido de sodio acuoso 
diluido para dar cloruro de sodio e hipoclorito de sodio : 
2OH- + Cl2 --+ CJ- + CIO- + H2O 
El cloro reacciona en caliente con hidróxido de sodio acuoso 
concentrado para producir cloruro de sodio y clorato de sodio: 
6OH- + 3Cl2 ---+ SCI- + CIO3- + 3H2O
ion clorato 
El bromo y el yodo reaccionan con una solución de hidró­
xido de sodio para dar lugar al haluro y al halato : 
6OH- + 3Br2- 5Br- + BrO3- + 3H2O 
ion bromato 
6OH- + 312 - SI- + IOa- + 3H2O 
ion yodato 
U sos del cloro, del bromo 
y del yodo 
( c) Reacciones de oxidación.
El cloro es un agente oxidante fuerte y elimina el hidrógeno
de los hidrocarburos depositando carbono, por ejemplo, reac­
ciona explosivamente con el etino: 
H-C=C-H + Cl2--+ 2C + 2HCI
En condiciones más controladas, puede utilizarse para pro­
ducir hidrocarburos dorados, por ejemplo, la reacción con el 
etino puede dar 1,2-dicloroeteno y 1,1,2,2-tetracloroetano; el úl­
timo compuesto que se conoce como Westron, es un disolvente 
industrial muy importante de grasas y aceites. 
CI CI. Cl CI 
Cl11 1 1 Cl2 1 1 H-C=C-H--+ H-C=C-H --➔ H-C-C-H
1,2-dicloroeteno 1 1 
Cl CI 
1, 1,2,2- tetracloroetano
(Westron) 
El bromo reacciona con los hidrocarburos en forma seme­
jante, pero menos vigorosa, el yodo en las mismas condiciones 
casi no reacciona. 
La disminución del poder oxidante con el incremento del 
número atómico del halógeno se demuestra de manera con­
vincente mediante una serie de reacciones de desplazamiento; 
el cloro desplaza al bromo y al yodo de soluciones acuosas de 
bromuros y yoduros, respeétivamente y el bromo desplaza al 
yodo de una solución acuosa de un yoduro, por ejemplo, 
o 
2Br- + Cl2 --+ Br2 + 2Cl-
2Br--+ Br2 + 2e (oxidación) 
Cl2 + 2e--+ 2Cl- (reducción) 
21"" + Br-2--� 12 + 2Br-
El cloro ( o su solución acuosa) y las soluciones acuosas de 
bromo o de yodo oxidan al sulfuro de hidrógeno a azufre: 
Estas también oxidan al dióxido de azufre en solución a 
ácido sulfúrico ( esencialmente la oxidación del ion sulfito a ion 
sulfato): 
S0s2- + H20 + X2 --+ 2H+ + 2X- + S042-
El cloro y el bromo oxidan al ion tiosulfato, S20a2-, a ion 
sulfato (Pág. 386); en cambio, el agente medianamente oxi­
dante yodo, lo convierte en forma cuantitativa en ion tetratio­
nato, S40a2-, y esta reacción puede usarse para la determinación 
de soluciones de yodo. 
El cloro se usa bastante en la fabricación de compuestos 
orgánicos como el tetraclorometano y el tricloroeteno, los cuales 
se emplean como disolventes, y en el cloruro de vinilo, el monó-
Hidruros de cloro, 
bromo y yodo · 
mero que se utiliza para la fabricación del plástico PCV. Otros 
compuestos orgánicos que contienen cloro incluyen al Dettol, 
TCP y DDT. Otro uso en gran escala del cloro es como agente 
blanqueador del algodón, del rayón y de la pulpa de madera; 
también se emplea para esterilizar aguas de. aprovisionamiento. 
El bromo se usa principalmente en la fabricación de 1,2-di­
bromoetano, el cual se adiciona a las gasolinas para eliminar 
el plomo como bromuro de plomo volátil y evitar así que éste 
ensucie las bujías de encendido ( el plomo proviene del tetraetilo 
de plomo, un aditivo antidetonante de gasolinas). Otro uso es 
en la producción de bromuro de plata, el cual forma la base de 
las placas fotográficas. 
El yodo se convierte en yoduro de plata que también se usa 
en las placas fotográficas. Otros usos incluyen la fabricación 
de yoduro de alquilo y yodoformo, la preparación de sal yoda­
tada y tintura de yodo ( una solución de yodo en etanol, de uso 
medicinal) y en la preparación de colorantes que se utilizan 
en la fotografía a color. 
Preparaci6n 
( a ) Síntesis directa. 
En condiciones apropiadas, los tres halógenos se combinan 
con el hidrógeno para dar el hidruro de halógeno: 
H2 + X2 __ _. 2HX 
El cloro explota violentamente ton el hidrógeno cuando la 
mezcla se irradia con luz ultravioleta, pero una corriente de hi­
drógeno arde sin peligro en atmósfera de cloro: 
H2 + Cl2 ----+ 2HCI 
Este método se usa industrialmente para la fabricación de 
cloruro de hidrógeno y a partir de éste, de ácido clorhídrico. 
El hidrógeno y el bromo se combinan con suavidad, apTO­
ximadamente a 300°C, en presencia de un catalizador de plati­
no, para dar bromuro de hidrógeno, HBr, pero en las mismas 
condiciones, la reacción entre el hidrógeno y el vapor de yodo 
es reversible: 
H2 + Br2 _,,_ 2HBr 
H2 + 12 � 2HI 
(b) Reacción de un haluro iónico con ácido sulfúrico con­
centrado.
El cloruro de hidrógeno puede obtenerse mediante la acción 
del ácido sulfúrico concentrado sobre un cloruro iónico como 
el cloruro de sodio ( desplazamiento de un ácido volátil por 
uno menos volátil). 
La reacción ti.ene lugar en dos etapas; la primera ocurre 
a temperatura ambiente y la segunda por calentamiento fuerte: 
Na+CI- + H2S04 - Na+HS04- + HCI ( en frío) 
Na+HS04- + Na+c1-- (Na+hS042- + HCI (en caliente)
Para la obtención del bromuro y del yoduro de hidrógeno 
no pueden usarse métodos semejantes ya que estos dos hidruros 
son agentes reductores y se oxidarían fácilmente con el ácido 
sulfúrico concentrado, formando los halógenos libres (véanse 
las propiedades reductoras de los hidruros halogenados). 
( c) Acción del agua sobre los trihaluros de fósforo.
El tricloruro de fósforo se hidroliza con facilidad para dar
ácido ortofosforoso y cloruro de hidrógeno: 
PCla + 3H20 - HaPOa + 3HCI 
Este método no se usa para la preparación en el laboratorio 
del cloruro de hidrógeno pues se dispone de métodos más 
convenientes. No obstante, se emplea un método parecido para 
obtener bromuro y yoduro de hidrógeno. 
El bromuro de hidrógeno se obtiene goteando bromo sobre 
una mezcla de fósforo rojo y un poco de agua; inicialmente se 
forma tribromuro de fósforo, el cual, en seguida, se hidroliza: 
2P + 3Br2- 2PBra 
PBra + 3H20 - HaPOa + 3HBr 
Los vapores de bromo residuales se eliminan pasando la 
mezcla gaseosa sobre una trampa de fósforo rojo sostenido en 
lana de vidrio y e] bromuro de hidrógeno se recoge en un reci­
piente invertido. 
Corno el yodo es sólido, es necesario hacer una ligera varia­
ción a este método, para obtener yoduro de hidrógeno. Se gotea 
agua sobre una mezcla de fósforo y yodo, y el vapor residual 
de yodo se elimina, como en el caso anterior, con una trampa de 
fósforo rojo. El gas se recoge en un recipiente invertido. 
2P + 312- 2Pla 
Pla + 3H20 - HaPOa + 3HI 
Producción industrial de cloruro de 
hidrógeno y del ácido clorhídrico 
El cloruro de hidrógeno se obtiene industrialmente por com­
bustión del hidrógeno en atmósfera de cloro; también se obtiene 
en cantidades considerables como subproducto de muchas reac­
ciones orgánicas de cloración; por ejemplo, la cloración de hi­
drocarburos. Aún se obtiene una pequeña cantidad mediante 
la reacción del cloruro de sodio con ácido sulfúrico 
concentrado, ya que el sulfato de sodio que se produce en 
este proceso se usa en la fabricación de vidrio. El ácido 
clorhídrico consiste en una solución acuosa de cloruro de 
hidrógeno. 
Propiedades fisicas 
Los hidruros de cloro, de bromo y de yodo songases cova­
lcntes incoloros de olor penetrante; sus puntos de ebullición 
aumentan con el incremento del peso molecular. Estos se di­
suelven en disolventes no ionizantes tales como el tolueno y el 
triclorometano, conservando su carácter covalente; por ejemplo, 
una solución de cloruro de hidrógeno en tolueno no conduce 
la electricidad ni afecta al papel tornasol azul. 
Propiedades quimicas 
(a) Propiedades reductoras.
El cloruro de hidrógeno, al calentarse, muestra una ligera 
tendencia a descomponerse en sus elementos constitutivos; por 
calentamiento fuerte, el bromuro de hidrógeno produce un vapor 
café, en tanto que al introducir una aguja de acero al rojo 
dentro de un recipiente que contenga yoduro de hidrógeno se 
obtienen humos violetas densos. Por consiguiente la estabilidad 
térmica de los hidruros de hidrógeno decrece en el orden : 
HCI > HBr > HI 
y esto se debe a la disminución progresiva de la fuerza de enla­
ce H-X. 
La eliminación del hidrógeno del cloruro de hidrógeno ( o 
del ácido clorhídrico concentrado) puede efectuarse con agen­
tes oxidantes fuertes como el óxido de manganeso(IV) y el 
permanganato de potasio, y estos agentes oxidantes también 
eliminan el hidrógeno del bromuro y del yoduro de 
hidrógeno ( o de sus soluciones acuosas concentradas). 
El ácido sulfúrico concentrado no ataca al cloruro de hidró­
geno, pero al bromuro y al yoduro de hidrógeno los oxida al 
halógeno libre. El bromuro de hidrógeno reduce al ácido sul­
fúrico a dióxido de azufre, en tanto que el agente muy reductor 
yoduro de hidrógeno lo convierte principalmente en sulfuro de 
hidrógeno: 
2HBr + H2S04- S02 + 2H20 + Br2 
8HI + H2S04 - H2S + 4H20 + 412 
(b) Acción del agua sobre los haluros de hidrógeno y propie­
dades de las soluciones resultantes.
Los hidruros de cloro, bromo y yodo son demasiado solubles 
en agua y las soluciones resultantes son fuertemente ácidas; 
por ejemplo, las soluciones M/10 de los hidruros halogenados 
en agua se ionizan completamente en H30+ y iones hidratados 
x-. 
HX + H20 � HaO+ + X-
Estas soluciones poseen las propiedades usuales de los acídos, 
por ejemplo, reaccionan con los metales de potenciales electro­
químicos negativos para dar una sal e hidrógeno y con los óxi­
dos, hidróxidos y carbonatos metálicos. 
Pruebas para la 
identificación de los 
iones cloruro, bromuro 
y yoduro 
Una solución concentrada de ácido clorhídrico, por des­
tilación, libera cloruro de hidrógeno hasta que el líquido alcanza 
la composición HCl 20% : H2O 80%, y sigue destilando sin 
cambios. En forma semejante, una solución diluida de ácido 
clorhídrico libera vapor de agua por destilación, hasta que nue­
vamente la composición es HCl 20% : H2O 80% , composición 
a la cual sigue destilando sin cambios. 
La mezcla líquida que destila sin cambios, se denomina 
mezcla de punto de ebullición máximo constante. El mismo 
fenómeno ocurre con los ácidos bromhídrico y yodhídrico. 
Las soluciones de los ácidos bromhídrico y yodhídrico, 
al igual que el bromuro y el yoduro de hidrógeno, poseen pro­
piedades reductoras, por ejemplo, son inestables al aire y se 
oscurecen lentamente debido a la formación de halógeno libre: 
4H+ + 4Br + O2-2Br2 + 2H2O 
4H+ + 41- + 02-2h + 2H2O 
El ácido yodhídrico concentrado, junto con el fósforo rojo, 
se usa en la reducción de alcoholes, aldehídos y cetonas a los 
correspondientes alcanos. 
Un método conveniente para preparar soluciones acuosas 
de los ácidos bromhídrico y yodhídrico es mediante el paso de 
sulfuro de hidrógeno por una mezcla del halógeno y agua. 
Br2 + 2H2O + H2S -2H3O+ + 2Br- + S 
l2 + 2H2O + H2S -2H3O+ + 21- + S 
(a) Acción del ácido, sulfúrico concentrado
Los haluros iónicos desprenden un gas de olor penetrante,
que forma humos en aire húmedo ( el hidruro de halógeno) cuan­
do se tratan con un poco de ácido sulfúrico concentrado. Con 
los bromuros aparece un color café de bromo y con los yoduros 
un color púrpura de yodo. 
(b) Reacción con nitrato de plata acuoso.
• Una solución acuosa de un cloruro forma un precipitado
blanco de cloruro de plata cuando se mezcla con una solución 
de nitrato de plata: 
CJ- + Ag+ - AgCI 
En condiciones semejantes, un bromuro forma un precipita­
do crema de bromuro de plata y un yoduro, un precipitado ama­
rillo de yoduro de plata. 
El cloruro de plata se disuelve con facilidad con una so­ 
lución diluida de amoníaco, el bromuro es ligeramente soluble 
y el yoduro es casi insoluble en solución de amoníaco. 
( c) Reacciones de desplazamiento.
Cuando una solución acuosa de bromuro se trata con agua 
de cloro, se oxida a bromo libre. Si se adiciona una pequeña 
cantidad de tetraclorometano a la mezcla, el bromo se 
disuelve en la capa orgánica, la cual adquiere una coloración 
café bastante visible. 
Oxidos del cloro, del 
bromo y del yodo 
Una reacción semejante ocurre con una solución acuosa de 
un yoduro, la • cual produce un color púrpura de yodo libre en 
la capa orgánica. 
Oxidos del cloro 
Los óxidos de cloro que se conocen bien son el monóxido 
de cloro, Cl2O ( un gas de color naranja), el dióxido de cloro, 
Cl02, (un gas amarillo), el hexóxido de cloro, Cl2Os (un líquido 
rojo), y el heptóxido de cloro, CLOr ( un líquido incoloro). Los 
cuatro óxidos son inestables y peligrosamente explosivos. Estos 
reaccionan con los álcalis como sigue: 
Cl20 + 20H--2oc1- + H20 
hipoclorito 
2Cl02 + 20H- - CI02- + CIOa- + H20
el o rito clorato 
Cl20& + 20H-- CIOa- + CI04- + H20
clorato perclorato 
Cl201 + 20H--2CI04- + H20 
perclorato 
Las moléculas del monóxido de cloro y del dióxido de cloro 
son angulares, el último contiene un número impar de 
electro­nes, véase, las moléculas de NO y NO2. 
Las estructuras del hexóxido y del heptóxido de cloro aún 
son dudosas. 
Oxido& del bromo 
Estos no se han estudiado en detalle debido a que se des­
componen a bajas temperaturas en bromo y oxígeno, por ejem­
plo, a --40°C o aún más bajas. Se han reportado los óxidos de 
fórmulas Br2O, Br3Os, Br02, Br207 . 
Oxidos del yodo 
El óxido que mejor se conoce es el pentóxido, l2OG, el cual 
es térmicamente estable. a temperaturas hasta de 300ºC. Este 
es un sólido blanco cristalino y puede obtenerse por deshidra­
tación del ácido yódico, a 200ºC, del cual es anhídrido: 
2HIOa- l20¡¡ + H20 
El pentóxido de yodo es un agente oxidante y libera yodo 
cuando reacciona con sulfuro de hidrógeno o monóxido de 
carbono: 
l20s + 5H2S- 5H20 + 5S + 12 
r205 + seo- sco2 + '2 
La reacción· con el monóxido de carbono es cuantitativa y 
puede usarse para la determinación de este gas, puesto que e] 
yodo libre puede titularse con una solución valorada de 
tiosu]fato de sodio. 
Oxiácidos de) cloro, 
del bromo y del yodo 
No pueden hacerse generalizaciones precisas que involucren 
a todos los oxiácidos halogenados y a sus sales, pero en la.s 
soluciones acuosas de los oxiácidos del cloro denominados. 
HOCI 
Acido 
hipocloroso 
HOCIO 
Acido 
cloroso 
HOCI02
Acido 
clórico 
el contenido creciente de oxígeno da lugar a: 
(a) un aumento de su estabilidad térmica,
(b) un aumento en su fuerza como ácido,
( c) una disminución del poder oxidante.
HOCI03 
Aciclo 
perclórico 
Las sales de los oxiácidos del cloro son térmicamente más
estables que el propio ácido en solución acuosa, el incremento 
del contenido de oxigeno causa una disminución de su poder 
oxidante (las sales son menos eficaces como agentes oxidantes 
que los ácidos de que se derivan). 
Acidos hipohalosos, HOX 
El ácido hipocloroso, HOCl, se forma al pasar una corriente 
de cloro por agua. La reacción análoga con bromo y yodo produce 
concentraciones cada vez menores de los ácidos hipobromoso 
e hipoyodoso (HOBr y HOI), respectivamente. 
X2 + 2H20 � HaO+ + X- + HOX 
La adición de óxido de mercurio(II) desplaza el equilibrio 
de la reacción precedente a la derecha, ya que los iones haluro, 
X-, se eliminan como el haluro de mercurio(II) covalente 
(en realidad como la sal básica HgO.HgX2): 
2Hg0 + 2HaO+ + 2X- � HgO.HgX2 + 3H20 
Laagitación de una mezcla de óxido de mercurio( 11), agua 
y el halógeno es un método conveniente para obtener una solu­
ción de estos ácidos. 
Ninguno de los ácidos existe como sustancia pura y, en so­
lución acuosa son muy débiles; la acidez disminuye progresiva­
mente con el aumento del tamaño del halógeno. Su inestabili­
dad térmica se incrementa en el mismo orden. 
La sal más importante de los ácidos hipohalosos es el hi­
poclorito de sodio, Na+OCI-, el cual se produce por electrólisis 
de una solución fría de cloruro de sodio, permitiendo que se 
mezclen los productos de la electrólisis ( solución de hidróxido 
de sodio y cloro) : 
20H- + Cl2 --+ CI- + OCI- + H20 
Este se expende en el mercado como una solución acuosa 
diluida ( que también contiene cloruro de sodio) y se emplea 
como desinfectante moderado y agente blanqueador. 
El hipoclorito de sodio en solución es alcalino debido a la 
hidrólisis que tiene lugar, esto es, el ion OCl- es una base fuerte: 
oc1- + H20 � HOCI + OH-
El ácido hipocloroso y el ion hipoclorito son agentes oxi­
dantes fuertes, el primero más que el último. Por esta razón, 
en solución ácida los iones yoduro se oxidan y los iones hie­
rro ( II ) a ion�s hierro ( III ) : 
21- + H+ + HOCI- 12 + H20 + CI-
2Fe2+ + H+ + HOCI- 2Fe3+ + H20 + CI-
El ácido hipocloroso y los hipocloritos se descomponen en 
presencia de la luz solar en oxígeno y iones cloruro: 
2oc1-- 2c1- + 02 
Por calentamiento, alrededor de los 75°C, se dismuta en 
cloruro y clorato: 
30CI-- 2CI- + CI03-
El polvo blanqueador, que consiste en una mezcla de varias 
sustancias, contiene hipoclorito de calcio. Este se obtiene 
pasando una corriente de cloro sobre cal apagada húmeda; 
como su nombre lo indica, se usa como blanqueador. 
Acido cloroso, HOCIO 
El ácido cloroso es más fuerte que el hipocloroso y sólo se 
conoce en solución; es de poca importancia. El clorito de sodio, 
Na+Cl02-, se usa industrialmente como agente blanqueador de 
textiles. 
Se desconocen los análogos de bromo y yodo del ácido clo­ 
roso. 
AcidQS hálicos, HOX02 
Pueden obtenerse soluciones acuosas de los ácidos clórico, HC103 , 
brómico, HBrOs, y yódico, HIOs, mediante la reacción del ácido 
sulfúrico con el clorato, el bromato y el yodato de bario, res­
pectivamente; el sulfato de bario insoluble puede separarse por 
filtración: 
Ba2+(XOa-h + (H+)2SOl-- Ba2+S042- + 2H+X03 
Los ácidos clórico y brómico no pueden obtenerse en estado 
puro ya que se descomponen si se evapora mucha agua de las 
soluciones diluidas; no obstante, por evaporación cuidadosa, se 
pueden obtener soluciones hasta de un 40% de estos ácidos. 
• El ácido yódico es, por otra parte, térmicamente más estable y
puede separarse como sólido puro.
Los ácidos hálicos se disocian bastante en solución acuosa,
esto es, son ácidos fuertes:
HX03 + H20 - H30+ + X03 
También se comportan corno agentes oxidantes fuertes, par­
ticularmente si están concentrados; asf, una solución concen­
trada de ácido clórico y el ácido yódico sólido carbonizan a 
muchos compuestos orgánicos como el azúcar. Reacciones de 
oxidación típicas son: 
CI03- + 3S032-- CI- + 3S042-
2H�d4.: t. 5Hg5--� Br2 + 6H20 + 5S 
6H+ + 103- + 51-- 312 + 3H2O 
Los halatos de los metales alcalinos se obtienen cuando el 
halógeno reacciona con una solución concentrada caliente del 
álcali: 
3X2 + 60H- - X03- + SX- + 3H20 
Al igual que los• ácidos de que se derivan, éstos son agentes 
oxidantes. 
El clorato de sodio, Na-+Cl0s-, se fabrica por electrólisis de 
una solución concentrada de cloruro de sodio, a una tempera­
tura de aproximadamente 7Q°C. Los productos de la electrólisis 
son hidróxido de sodio acuoso y cloro a los cuales se les deja· 
que se mezclen libremente. El clorato se separa del cloruro de 
sodio por cristalización fraccionada. El clorato de potasio se pre­
para en forma parecida a partir de una solución de cloruro 
de potasio. 
El clorato sódico se usa como herbicida y el clorato potásico, 
que es mucho menos soluble en agua, es el agente oxidante 
de las cerillas y de algunos materiales pirotécnicos. 
El bromato potásico, K•BrQ3-, reacciona con los iones bro­
muro en medio ácido para producir cuantitativamente bromo; 
esta reacción se usa algunas veces en análisis volumétrico. 
Br03- + 5Br- + 6H+ ---+ 3Br2 + 3H20 
El yodo potásico, K•I0-8, se utiliza principalmente en análisis 
volumétrico como patrón de referencia, ya que éste puede obte­
nerse muy puro y es estable en solución acuosa. En solución 
ácida, reacciona con un exceso de yoduro de potasio para dar 
yodo cuantitativamente: 
103- + SI- + 6H+- 3h + 3H20
El yodo liberado puede titularse con una solución de tiosul­
f ato sódico ( que no es un patrón de referencia) y, así valorarse, 
el último. 
El clorato de potasio se descompone por calentamiento para 
dar el cloruro y oxígeno, la reacción procede vía el perclorato: 
4K+CI03-- 3K+CJ04- + K+CI- (a400°C) 
JK+CI04-- 3K+CI- + 602 (a temperatura más elevada) 
El bromato y el yodato de potasio también forman el haluro 
y oxígeno, pero no pueden separarse los perhalatos: 
2K+Br03-- 2K+Br + 302 
2K+J03-- 2K+J- + 302 
Unicamente el yodato de potasio reacciona con su ácido para 
dar sales ácidas, por ejemplo, el K•l03·,HIOa, 
Compuestos 
interhalogenados 
Acidos perhálicos 
El ácido perclórico, HClO,, puede prepararse mediante des­
tilación al vacío de una mezcla de perclorato de potasio y ácido 
sulfúrico concentrado; consiste en un líquido que comienza 
a descomponerse en su punto de ebullición, a 90°C, por con­
siguiente, debe tenerse cuidado al prepararlo. En contacto 
con la materia orgánica es peligrosamente explosivo. 
En solución acuosa, el ácido perclórico es un ácido muy 
fuerte; sin duda, el monohidrato, HClO4.H2O, es un sólido iso­
morfo con el perclorato de amonio, y se formula más correcta­
mente como HaO+,ClO,-. 
Los percloratos de los metales alcalinos pueden obtenerse 
por calentamiento controlado del clorato correspondiente, o por 
electrólisis de las soluciones acuosas del correspon­diente 
clorato, donde la oxidación a perclorato ocurre en el ánodo. 
La capacidad oxidante de los percloratos se aprovecha en la 
fabricación de explosivos y detonantes. 
Recientemente se obtuvo el ion perbromato, BrO,-, según el 
siguiente proceso: 
o 
g�Se032- + An-+ l;lSe032- ➔
3 i!SeOi--+ g�Br04- + _ye 
Es un agente oxidante fuerte. 
A diferencia del ácido perclórico, el ácido peryódico existe 
en varias formas, la más común es el ácido paraperyódico, 
H5IOe, �n el que los seis átomos de oxígeno están distribuidos 
octaédricamente alrededor del átomo central de yodo ( se su­
pone que el tamaño más pequeño del cloro únicamente alcanza 
a acomodar cuatro átomos de oxígeno como en el ion ClO,-). 
El ácido paraperyódico es medianamente débil en solución 
acuosa; la sustancia pura, que es un sólido, puede convertirse 
mediante calentamiento controlado al vacío, en los ácidos di­
mesoperyódico, H.12O11 y metaperyódico, HlO4 , La molécula 
del primer ácido contiene cinco átomos de oxígeno alrededor de 
cada átomo de yodo enlazados ambos por un puente de oxígeno; 
la molécula del ácido metaperyódico es tetraédrica como la del 
ácido perclórico. Se conocen bien las sales correspondientes a 
los ácidos peryódicos y, al igual que sus ácidos, son oxidantes 
fuertes. 
\ 
Los compuestos interhalogenados que se conocen se encuen­
tran en el cuadro siguiente; son sustancias covalentes y pola­
rizadas en tal forma que en el (los) átomo( s) del ( de los) 
halógeno(s) más ligero(s) reside una carga fracciona! negati­
va. Todos los compuestos de la tabla pueden obtenerse por 
síntesis directa en las condiciones adecuadas. 
CIF (gas) CIFa (gas) 
BrF (gas) Brfa (líquido) BrF5 (liquido) 
BrCI (gas) 
ICI (liquido) ICla (sólido) IF 5 (líquido) IF1 (gas) 
IBr (sólido) 
FIG. 2. Estmctura del 
trifhlor11ro de bromo 
Los compuestos interhalogenados son agentes oxidantes; los 
fluoruros de halógeno, excepto el hepta.fluoruro de yodo que 
es un agente medianamentefluorante, se encuentran entre las 
sustancias más reactivas que se conocen; por ejemplo, el trifluo­ 
ruro de bromo reacciona vigorosamente aun con el amianto. 
El trifluoruro de bromo conduce la electricidad en grado 
considerable y esto significa que se ioniza ligeramente en iones 
BrF4- y BrF2+ : 
2BrFa=-=BrF2+ + BrF4-
Las sustancias que se disuelven en trifluoruro de bromo 
liquido y que originan iones BrF 2 + se consideran como ácidos, 
y las que dan lugar a iones BrF, -, como bases en este disolvente 
no acuoso, cf. la neutralización ácido-base en amoníaco li­
quido. El ejemplo siguiente ilustra una reacción de 
neutralización ácido-base en trifluoruro de bromo liquido: 
BrF2+SbF6- + Ag+BrF4-- Ag+SbF6- + 2BrFa
ácido base sal disolvente 
Las estructuras de los compuestos interhalogenados son 
interesantes; así, el átomo de bromo del trifluoruro de bromo 
contiene diez electrones externos, esto es, tres pares enlazantes 
y tres pares no enlazantes, los cuales por la teoría de la repul­
sión del par electrónico, están situados en los vértices de una 
bipiramide trigonal. En este caso no es posible predecir la 
estructura específica ( pues existen alternativas), pero los 
experimentos demuestran que tiene fonna de T y asi se 
representa. Las estructuras del trifluoruro de cloro y del tri­
fluoruro de yodo son semejantes. 
FIG. 3. Estructura del 
pentafluoruro de yodo 
En el penta.fluoruro de yodo, el átomo de yodo está rodeado 
por doce electrones de valencia, esto es, un par no enlazante 
y cinco pares enlazantes, los cuales se localizan en los vértices 
de un octaedro regular (Fig. 3 ). Se supone que la estruc­
tura del pent.afluoruro de bromo es semejante. Los catorce elec­
trones de valencia del heptafluoruro de yodo están situados 
por pares en los vértices de una bipirámide pentagonal (Fig. 
4 ). 
Astatinio- el halógeno 
más pesado 
Resumen de 
las tendencias 
del Grupo 78 
Astatinio 
El astatinio se obtuvo por primera vez mediante el bombar­
deo de bismuto con partículas a: 
2s°a9Bi + jHe -W At + 2&n
El astatinio (masa atómica 211), tiene una vida media de 
sólo 7 .5 horas y, aunque se conocen algunos de sus isótopos, 
la vida media de cualquiera de ellos es menor que la de éste. 
Según los estudios de trazado, se ha encontrado que el ele­
mento es apreciablemente volátil corno el yodo y, al igual 
que este último, forma con el agua una solución física de 
donde puede extraerse con benceno. El ion At- puede obtenerse 
por reducción del elemento; una oxidación suave convierte al 
elemento en lo que se supone que sea el ion AtO-, y una oxida­
ción más fuerte, en el ion At03-. También existen indicios 
de la existencia de un complejo At+ con piridina, cf. el yodo 
forma ·un complejo semejante. 
Todos los miembros de este grupo son no metálicos aunque, 
existen evidencias de cierto carácter metálico en el caso del 
yodo y del astatlnio, como es la formación de cationes com­
plejos. El flúor es excepcionalmente reactivo y esto se debe a 
la baja energía de enlace de la molécula de flúor y a los enlaces 
tan fuertes que el flúor forma con la mayoría de los demás 
elementos; por estas razones, el flúor fuerza, con frecuencia, 
a los elementos con que se combina a exhibir su máxima valen­
cia, por ejemplo, el SFG, El motivo por el que algunos fluoruros 
metálicos son iónicos, en tanto que los cloruros son covalentes, 
se debe principalmente a la gran energía reticular de los fluo­
ruros iónicos, esto es, el ion fluoruro, por ser tan pequeño, 
puede enlazar cationes más fuertemente que el ion cloruro de 
mayor tamaño, por ejemplo, el fluoruro de· aluminio es iónico, 
pero el cloruro es covalente. 
Otras diferencias importantes entre el flúor y el :resto de 
los halógenos son: 
(a) El flúor oxida al agua liberando oxígeno, en tanto que los 
otros halógenos se disuelven en ella para dar lugar a solu­
ciones físicas principalmente (bromo y yodo) o además 
a la formación de algo de ácido (cloro). No se conocen 
oxiácidos del flúor.
(b) El flúor reacciona en frío con las soluciones alcalinas 
para dar difluoruro de oxígeno y si la, solución se calienta, 
oxígeno. Los demás halógenos reaccionan con las 
solucio­nes alcalinas formando una oxisal cuya 
naturaleza de­pende de las condiciones experimentales. 
No se conocen oxisales que contengan flúor.
(c) El flúor está limitado a una covalencia de uno debido a 
que no tiene orbitales d disponibles; en cambio los demás 
halógenos, particularmente el yodo, puede exhibir 
valen­cias de 1, 3, 5 y 7.
(d) El fluoruro de hidrógeno es líquido por la presencia de en­
laces de hidrógeno, en tanto que los demás hidruros halo-
Bibliografía 
genados son gases. El fluoruro de hidrógeno en solución 
acuosa es un ácido débil y esto se debe principalmente a 
la energía de enlace H-F tan elevada; los otros hidruros de 
halógeno funcionan como ácidos fuenes en solución 
acuosa. 
El cloro, el bromo y el yodo constituyen una serie bien 
definida y pueden obtenerse por oxidación del correspondiente 
hidruro halogenado. El . cloro desplaza al bromo y al yodo de 
las soluciones acuosas de sus bromuros y yoduros y el bromo 
desplaza al yodo de una solución acuosa de un yoduro, en con­
secuencia, de estos tres elementos,· el cloro es el mejor agente 
oxidante y el yodo, el más débil. 
Los hidruros del cloro, bromo y yodo pueden prepararse por 
síntesis directa (la reacción entre el yodo y el hidrógeno es 
reversible), y todos son gases bastante fumantes; con el agua 
dan lugar a soluciones fuertemente ácidas. Con el aumento de 
tamaño del átomo de halógeno, los hidruros son agentes reduc­
tores cada vez más fuertes, por ejemplo, el cloruro de hidró­
geno no reduce al ácido sulfúrico, el bromuro de hidrógeno lo 
reduce a dióxido de azufre y el yoduro de hidrógeno lo con­
vierte en sulfuro de hidrógeno. La acción reductora de las so­
luciones acuosas de los hidruros son parecidas. 
El cloro y el bromo, en particular, forman varios óxidos 
e•xplosivos, por ejemplo, los óxidos del bromo se descomponen 
abajo de -40°C. Sin embargo, el óxido mejor conocido del 
yodo, el 1203, es un sólido estable hasta aproximadamente 
300°C. La inestabilidad de los compuestos que contienen el 
enlace Br� explican la inexistencia de los ácidos bromoso y 
perbrómico. 
El cloro, el bromo y el yodo, reaccionan con los álcalis en 
forma parecida para dar el haluro y el hipohalito OX-, o el 
halato, XOa-, La tendenda del ion hipohalito a dismutarse en 
iones haluro y halato aumenta con el incremento de tamaño 
del halógeno. 
Lo� oxiácidos y las oxisales del cloro, del bromo y del yodo 
exhiben grados de poder oxidante variables. En panicular, para 
los oxiácidos del cloro, un incremento del contenido de oxígeno 
origina un aumento en su estabilidad térmica y en su acidez
y una disminución de su poder oxidante; las oxisales del cloro
son térmicamente más estables que los ácidos de que provienen
y un incremento del contenido de oxígeno también ocasiona
una disminución de su poder oxidante.
La presencia de iones cloruro, bromuro y yoduro puede de­
tectarse por la formación de un precipitado cuando se mezclan 
con iones plata en solución, el cloruro de plata es blanco, el 
bromuro crema y el yoduro amarlllo. 
Linus Pauling, Why is Hydrofluoric Acid a Weak Acid?, Selected 
Readings in General Chemistry, Reimpresión 1956-1958 de los volú­
menes del Joumal of Chemical Education, 1959. 
A. G. Sharpe, Some General Aspects of the Inorganic Chemistry of 
 Cuestionario 
del capítulo
Fluorine, Quarterly Reviews, Núm. 1, Vol. 11, 1957. 
G. D. Twig¡, Chlorine, School Science Review, Núm. 162, Vol. 47, 
1966.
1 Dé una explicación comparativa y concisa de fa química de los 
halógenos ( excluya al astatinio ), refiriéndose, en particular, a las va­
riaciones generales de las propiedades con el incremento del número 
atómico. Indique en qué aspectos importantes, el flúor y el yodo 
son miembros excepcionales del grupo. (W) 
2 Dé una descripción concisa del elemento flúor y de tres desus com­
puestos más importantes. Indique brevemente en qué difieren las 
propiedades de estos compuestos de las correspondientes a los otros 
halógenos. (O & C) 
3 .. El flúor generalmente fuerza a los no metales que se combinan con 
él a exhibir su estado de valencia más alto". Discuta con ejemplos 
este enunciado e intente explicarlo. En su respuesta compárelo con 
el cloro. 
4 Dé una explicación de la química de los fluoruros. 
5 "Los halógénos forman una familia dt: elementos bien definida tal 
como lo indican sus posiciones en la Tabla Peri6dica". DiScuta este 
enunciado con referencia, al cloro, al bromo y al yodo y a sus com­
puestos más importantes. 
(L) 
6 Dé ejemplos de reacciones en las que el cloro desplace de sus com­
puestos a cuatro diferentes elementos. 
¿Cómo reacciona el cloro con 
(a) hidróxido de sodio,
(b) hexacianoferrato(Il) de potasio?
Explique por qué el tetraclorometano es un liquido volátil no 
polar y por qué es más estable que su correspondiente análogo de 
silicio. ( AEB) 
7 Compare y contraste las propiedades de los elementos cloro y yodo 
en base a sus reacciones con: 
(a) yoduro de potasio,
(b) hidrógeno,
( c) hidróxido de sodio, 
(d) tiosulfato de sodio,
(e) ácido nítrico concentrado.
¿Cómo apoyan estas reacciones la posición de estos dos elementos 
en la Tabla Periódica? (C) 
8 Los elementos silicio, fósforo, azufre y cloro se encuentran en el 
segundo periodo corto de la Tabla Periódica. Tomando en conside­
ración las propiedades de los elementos y de sus compuestos más 
simples; discuta la gradación de sus propiedades, y demuestre hasta 
que punto dichas propiedades son consistentes con las posiciones de 
estos elementos en la Tabla PeJi,ódica. (L) 
9 Para el cloro o el yodo: 
(a) Proponga un método de preparación de una sal que forme el 
oxiácido del halógeno En su máximo estado de oxidación.
( b) Escriba las ecuaciones de las reacciones del haló¡eno que selec-
cionó con: 
( i) solución de hidróxido de sodio, en caliente,
(il) solución de tiosulfato de sodio,
(ili) solución de yoduro de potasio,
( iv) solución de sulfuro de hidrógeno.
En cada caso, mencione los nombres de los productos. ( O & C) 
10 Describa las reacclones involucradas en la· extracción de yodo puro 
a partir del salitre de Chile. 
Describa la preparación y recolección del yoduro de hidrógeno 
en un laboratorio escolar. 
Escribiendo ecuaciones y estableciendo las condiciones reque­
ridas, proponga las reacciones que ocurren entre el yodo y 
(a) tiosulfato de sodio,
( b) hidróxido de potasio,
( c) ácido nitrico,
(d) Yoduro de potasio. (S) 
11 Describa, detallando en especial la parte experimental, la prepara­
ción de bromo en el laboratorio. 
Discuta las semejanzas generales entre el cloro, el bromo y el 
yodo mediante la comparación de: 
(a) sus reacciones con el hidrógeno,
(b) sus reacciones con solución de yoduro de potasio,
• ( c) sus compuestos de plata.
Nombre los productos que se forman cuando se calienta ácido
sulfúrico con (1) cloruro de potasio, (ii) bromuro de potasio, (iii)
yoduro de potasio. ( JMB)
12 Indique brevemente cómo podría preparar cloro en el laboratorio.
¿Cómo y en que condiciones el cloro reacciona con:
(a) una solución acuosa diluida fría de hidróxido de sodio,
(b) solución de bromuro de potasio,
(c) solución de cloruro de hierro(II),
( d) un exceso de amoniaco,
(e) estaño,
(f) aguarrás?
Escriba las ecuaciones tónicas para ( a), ( b ) y ( c) e interprete
el papel de cada reactante en términos de transferencia de elec­
trones. (JMB)
13 Haga un diagrama del aparato que emplearla para preparar yoduro
de hidiógeno seco, indicando los nombres de las partes, mencione
los reactivos que utilizaría y las reacciones que tendrían lugar. ¿Cómo
modificarla el aparato para preparar una solución acuosa. del gas?
Dé dos ejemplos de reacciones en las que esta solución actúe
como ácido y dos como agente reductor.
Se ha mencionado que el flúor, en algunos aspectos, no es un
halógeno típico. Ilustre este enunciado mediante la comparación, con
cierto detalle, de las propiedades físicas y químicas del hidruro de
flúor con los demás hidruros halogenados. Cite dos evidencias más
que apoyen este enunciado. (JMB)
14 Escriba una explicación breve de los óxidos y oxiácidos más impor­
tantes del nitrógeno o de un halógeno. Su respuesta puede limitarse
a cinco compuestos, dos de los cuales sean óxidos. ( O & C) 
15 Escriba una explicación comparativa de los hidruros o de los cloru-
ros de los elementos: ( Oxford) 
16 Describa cómo podría preparar a partir de fluoruro de calcio 
(a) una solución acuosa de fluoruro de hidrógeno,
(b) fluoruro de hidrógeno anhidro,
(c) flúor.
Discuta separadamente las reacciones del flúor y del cloro con
( i) los álcalis, ( i1) el azufre, ( iii) el carbono. (Cambridge)
17 En base a su conocimiento de la química del yodo, prediga cuáles 
• serian las principales propiedades del astatinio y de sus compuestos.
18 Dt una explicación de los compuestos interhalogenados e incluya 
alguna discusión de la geometría de sus moléculas.