8.7: Halogénios

Os elementos do grupo 17, conhecidos como halogénios, são não-metais. À temperatura ambiente, o flúor e o cloro são gases, o bromo é um líquido, e o iodo é um sólido. O astatínio é um elemento radioativo altamente instável, pelo que hoje em dia a maioria das suas propriedades são desconhecidas devido à sua meia-vida curta. O tenesso é um elemento sintético também previsto estar neste grupo. 

Os halogénios não são encontrados como átomos únicos, mas existem como moléculas diatómicas. O raio atómico aumenta do flúor para o iodo. A configuração eletrónica da camada de valência dos halogénios é ns²np⁵, e eles têm tendência a aceitar um eletrão para alcançar a configuração de gás nobre.  As várias propriedades dos halogénios estão listadas na tabela 1.

Tabela 1: Propriedades dos Halogénios.

As afinidades eletrónicas dos halogénios têm grandes valores negativos; portanto, os halogénios são poderosos agentes oxidantes. O flúor é o agente oxidante mais potente do grupo com a afinidade eletrónica mais negativa. Os halogénios reagem com metais para ganhar o eletrão e produzir haletos metálicos correspondentes. Por exemplo, o cloro reage com o ferro para dar cloreto de ferro e com o sódio para dar cloreto de sódio. Os halogénios reagem com hidrogénio para formar haletos de hidrogénio, que se dissolvem em água para produzir ácidos hidrohálicos. O ácido fluorídrico é o haloácido mais fraco. O flúor reage vigorosamente com água. A reação é altamente exotérmica e produz oxigénio. A reação do cloro é menos vigorosa com a água. O ácido hipocloroso produzido nesta reação é um agente oxidante forte.

Os halogénios reagem uns com os outros para formar compostos interhalogénicos, muitos dos quais são compostos binários. A fórmula molecular geral para compostos interhalogénicos é AB_n, onde A é o halogénio com maior número atómico e é um número ímpar. Alguns exemplos de compostos interhalogénicos são ICl, IBr, BrF, BrCl, ClF. Os halogénios reagem com carbono para formar compostos comercialmente importantes.  Por exemplo, o etileno reage com o flúor para dar perfluoroetileno.

Este texto é adaptado de Openstax, Chemistry 2e, Section 6.5: Periodic Variations in Element Properties.

Os halogéneos são um grupo de cinco elementos não metálicos flúor, cloro, bromo, iodo e ástato pertencentes ao Grupo 17. Os halogéneos elementares existem como moléculas diatómicas. À temperatura ambiente, o flúor e o cloro são gases, o bromo é um líquido e o iodo é um sólido.

Sabe-se menos sobre as propriedades do quinto elemento, ástato, que é um sólido raro e altamente radioativo. As propriedades físicas dos halogéneos, tais como a cor elementar, variam consoante o grupo. Os raios atómicos aumentam com o aumento do número atómico, e o ponto de fusão e o ponto de ebulição mostram uma tendência ascendente do flúor para o iodo.

Pelo contrário, as propriedades periódicas como a eletronegatividade, a reatividade e a afinidade dos elétrons diminuem pelo grupo abaixo. As configurações dos elétrons dos halogéneos indicam que têm sete elétrons de valência e estão a um elétron de atingirem as suas configurações de gases nobres. Por conseguinte, os halogéneos exibem elevadas eletronegatividades com uma forte tendência para ganhar um elétron adicional para completar o seu octeto, tornando-os agentes oxidantes altamente reativos e poderosos em comparação com outros grupos.

O flúor é o agente oxidante mais potente entre os halógenos e o iodo o menos. Os halogéneos também exibem afinidades de elétrons altamente negativas, que é a alteração na energia quando um elétron é ganho por um átomo neutro. É expresso em kilojoules-por-mol, e o valor negativo indica a natureza exotérmica da reação.

Os halogéneos reagem com a maioria dos metais para produzir halogéneos metálicos. Por exemplo, o cloro e o sódio reagem para produzir cloreto de sódio, que é um composto iônico. Os halógenos reagem com o hidrogênio para formar compostos polares covalentes chamados de halogenetos de hidrogênio, que se dissolvem frequentemente na água para formarem ácidos hidrácidos.

Os halógenos também reagem com a água. A reação do flúor com a água é altamente exotérmica, produzindo fluoreto de hidrogênio um ácido forte e oxigénio. O cloro, no entanto, reage mais lentamente, produzindo ácido clorídrico e ácido hipocloroso um forte agente oxidante.

Para além disso, os halogéneos podem reagir uns com os outros, produzindo compostos binários e covalentes chamados de compostos interalógicos. Por exemplo, o bromo reage com o flúor formando o trifluoreto de bromo.