Instituto Universitario de tecnologa Industrial Rodolfo Loero ArismendiMaturn-Edo MonagasSec: 3DQCtedra: Lab. De Qumica Inorgnica

Prof:Bachilleres: Ronal MarquezBoada Regulo C.I: 20.001.219Anaya Juan C.I: 18.097.285Herrera Ricardo C.I: 24.868.930

Maturn, noviembre de 2014

Contenido Introduccin_______________________________ (1) Marco Terico _____________________________ (2)Objetivos de la prcticaProcedimientos Parte Experimental__________________________ (3)Descripcin de cada actividad realizadaResultados y anlisis Conclusiones______________________________ (4) Recomendaciones_________________________ (5) Anexos___________________________________ (6) Bibliografa________________________________ (7)

IntroduccinEl Flor, el Cloro, el Bromo y el Yodo son elementos no metlicos, de los cuales los cuatro primeros son los ms estudiados, poseen un comportamiento qumico que se relaciona completamente con la teora electrnica de la valencia. Todos ellos son muy txicos, por lo que evite inhalarlos o que le toque la piel. Tanto para el contacto con la piel como para los ojos, puede usarse una solucin diluida de tiosulfato de sodio para destruirlos.El cloro, cuyo nombre deriva del griego cloros (que significa verde) es un elemento gaseoso, de color amarillo verdoso, que cuando se encuentra libre est formado por molculas diatmicas, de frmula Cl2.El cloro es una sustancia muy corrosiva txica que irrita los ojos y el tracto respiratorio. Su olor caracterstico y penetrante nos permite percibirlo en dosis mucho ms pequeas que aquellas en que puede ser peligroso.Es un elemento que difcilmente se encuentra libre en la naturaleza (se encuentra en cantidades muy pequeas en los gases volcnicos), pues es muy reactivo y se combina prcticamente con todos los elementos. Forma una gran variedad de compuestos, de los ms conocidos es el NaCl o sal de mesa.Entre los usos ms importantes de algunos compuestos, se encuentran: blanqueo de fibras en las industrias textil y del papel; los blanqueadores caseros; la desinfeccin del agua, como germicida, y en la fabricacin de diversas sustancias qumicas.En el cuerpo humano existe en el estmago en forma de cido clorhdrico (HCl), forma parte de los jugos gstricos

(1)Marco Terico El grupo de los halgenos es el grupo 7 de la tabla peridica, y est formado por los siguientes elementos: flor, cloro, bromo, yodo y stato (este ltimo, radioactivo y poco comn). La palabra Halgeno proviene del griego y significa formador de sales. En forma natural se encuentran como molculas diatmicas. Para llenar por completo su ltimo nivel energtico necesitan un electrn ms, por lo que tienen tendencia a formar un ionmono negativo, X-. Este ion se denomina haluro al igual que las sales que lo contienen. Poseen una electronegatividad " 2,5 en la escala Pauling, presentando el flor la mayor electronegatividad. Son elementos oxidantes,. Todos los miembros del grupo tienen una valencia de -1 y se combinan con los metales para formar haluros, as como con metales y no metales para formar iones complejos.CLORO El cloro es un elemento qumico de nmero atmico 17 situado en el grupo de los halgenos (grupo 7) de la tabla peridica de los elementos. Su smbolo es Cl. En condiciones normales y en estado puro es un gas amarillo-verdoso formado por molculas diatmicas, Cl2, unas 2,5 veces ms pesado que el aire, de olor desagradable y venenoso.FLOR Elemento qumico, el ms ligero de los halgenos. El flor en estado libre es un gas, formado por molculas diatmicas, sumamente reactivo y txico al ser respirado. Sus principales aplicaciones tecnolgicas son la sntesis de determinados polmeros especiales, como el tefln, y la de freones o derivados halogenados de los hidrocarburos.

(2)BROMO Elemento qumico perteneciente a la familia de los halgenos. En estado puro forma molculas diatmicas, y se presenta en forma de lquido voltil de color pardo y olor fuerte. Sus propiedades qumicas son similares a las del flor y el cloro, aunque su reactividad qumica est ms atenuada. Sus compuestos tienen diversas aplicaciones, siendo uno de sus usos ms habituales su utilizacin para las emulsiones fotogrficas en blanco y negro, en forma de sales de plata.YODO Elemento qumico, el ms pesado de los halgenos a excepcin del inestable y raro stato. El yodo puro forma molculas diatmicas que se presentan en forma de un slido cristalino de color violceo, soluble en agua y en otros disolventes. Aunque las propiedades qumicas del yodo son similares a las del resto de los halgenos, en ste estn mucho ms atenuadas. El yodo es una sustancia bastante abundante en la naturaleza, encontrndose principalmente en el agua del mar. El yodo tiene distintas aplicaciones, tales como su uso como desinfectante (tintura de yodo, yodo disuelto en alcohol), y tambin es necesario para la vida; un dficit de yodo en la alimentacin provoca alteraciones en la glndula tiroides, situada en el cuello, con la aparicin de bocio. En cambio es mucho ms soluble en presencia de ioduros, debido a la formacin del anin triioduro, dando soluciones de color marrn intenso: I2(s) + I(ac) I3(ac)stato El stato recibe su nombre del griego "inestable". De hecho, es un elemento radioactivo. El stato se origina en la serie radioactiva del235U, pero de una manera colateral:

Se prepar por primera vez mediante la reaccin en un ciclotrn, entre el209Bi y partculas a:

No se conocen bien propiedades fsicas del elemento debido a que los istopos del At poseen vidas medias de slo horas.LOS HALGENOS Los elementos halgenos son aquellos que ocupan el grupo 17 del Sistema Peridico. Los halgenos F, Cl, Br, I y At, son elementos voltiles, diatmicos y cuyo color se intensifica al aumentar el nmero atmico. El flor es un gas de color amarillo plido, ligeramente ms pesado que aire, corrosivo y de olor penetrante e irritante. El cloro es un gas amarillo verdoso de olor penetrante e irritante. El bromo a la temperatura ambiente es un lquido de color rojo oscuro, tres veces ms denso que el agua, que se volatiliza con facilidad produciendo un vapor rojizo venenoso. El yodo es un slido cristalino a temperatura ambiente, de color negro y brillante, que sublima dando un vapor violeta muy denso, venenoso, con un olor picante como el del cloro. El Astato es un elemento muy inestable que existe slo en formas radiactivas de vida corta, y que aparece en el proceso de desintegracin. Todos los tomos poseen una configuracin que difiere de la de gas noble en un electrn, de forma que los elementos tienden a formar especies negativas, X, o a formar enlaces covalentes simples. La qumica de estos elementos y sus compuestos cambian con el tamao de los mismos. Como es esperable, los puntos de fusin y ebullicin aumentan al descender en el grupo. Las energas de ionizacin de los halgenos presentan valores muy altos que van disminuyendo al aumentar el nmero atmico. Las afinidades electrnicas son elevadas como consecuencia de la tendencia a ganar un electrn y conseguir as la configuracin de gas noble.Propiedades fsicas de los halgenosElementoFlorCloroBromoYodo

Configuracin[He]2s2p5[Ne]3s2p5[Ar]3d104s2p5[Kr]4d105s2p5

Masa Atmica (uma)18,998435,452779,904126,90447

Punto de Fusin (K)53,6172,18265,9386,7

Punto de Ebullicin (K)85239,2331,94457,5

Densidad (kg/m)1516203040504930

Calor de Fusin (kJ/mol)1,06,410,815,3

Calor de Vaporizacin (kJ/mol)6,520,429,642,0

Calor de Atomizacin (kJ/mol de tomos)79,0121,0112,0107,0

Estados de Oxidacin-1-1, +1, +2, +3 , +4, +5, +6, +7-1, +1, +3 , +4, +5, +7-1, +1, +3 , +5, +7

1 Energa de Ionizacin (kJ/mol)16811251,11139,91008,4

2 Energa de Ionizacin (kJ/mol)3374,12297,32103,41845,8

3 Energa de Ionizacin (kJ/mol)6050,33821,83473,43184

Afinidad Electrnica (kJ/mol)328349324,7295,2

Radio Atmico ()0,570,971,121,32

Radio Covalente ()0,720,991,141,33

Radio Inico ()F-= 1,31

Cl-= 1,81 Cl+7= 0,26 Br-= 1,95Br+7= 0,39I-= 2,16I+7= 0,50

Volumen Atmico (cm/mol)17,122,723,525,74

Polarizabilidad ()0,62,23,15

Electronegatividad (Pauling)3,983,162,962,66

Abundancia NaturalDebido a su reactividad, ninguno de los halgenos se encuentra en estado libre en la naturaleza. Generalmente, se encuentran en forma de haluros (X), siendo el fluoruro el ms abundante en la corteza terrestre. Adems de la gran cantidad de depsitos minerales de haluros, particularmente NaCl y KCl, existen una cantidad enorme de cloruro y bromuro en las aguas de los ocanos. La Figura 1 muestra un diagrama con las cantidades relativas de estos elementos.

Cmo varia el carcter acido de los oxcidos de los halgenos?El carcter acido de los oxocidos se debe a la polarizacin que M provoca en el enlace O-H , lo que permite la eliminacin mas o menos sencillas de H+. Esta polarizacin ser tanto mayor, cuanto mayor sea la electronegatividad de M. Este razonamiento simple nos permite comprender las siguientes tendencias observadas en la fuerza acida de los oxoacidos:a. Manteniendo constante el estado de oxidacin, la fuerza acida aumenta al desplazarnos hacia la derecha.b. Manteniendo constante el el estado de oxidacin, la fuerza decrece al bajar en un grupo.c. La acida aumenta al aumentar el estado de oxidacin.Cuestiones previas1. Consultando la tabla de potenciales normales Seria Posible preparar Cl2 por adicin de HCl sobre KMnO4, o PbO2? Porque cree que el HCl comercial con MnO2 solido tiene un comportamiento anmalo?Si seria posible preparar Cl2 por adicin ya que se prepara habitualmente en el laboratorio por la accin de agentes oxidantes como el MnO2 sobre el HCl al igual que el agente oxidante KMnO4 ya que tiene un comportamiento anmalo al aadir acido clorhdrico al dixido de manganeso que ocurre una reaccin exotrmica de color gris evaporando gases fuertes de cloro que son dainos para la salud.2. Que reaccin se verifica entre Cl2 o Br2 y una disolucin de I- / Almidn?Un mtodo til para detectar Cl2, es poner sobre el recipiente, que se sospecha lo contiene, una tira de papel filtro impregnada con una disolucin I- / almidn. Este reactivo se utiliza como detector de gases oxidantes, ya que I- se oxidara a I2, que forma un complejo azul morado con el almidn.3. Qu Ph esperara en una disolucin acuosa de Cl2, Br2, o I2?Cl2 y Br2 son moderadamente solubles en agua, mientras que I2 es muy poco soluble. Dependiendo del halgeno se verifica el siguiente equilibrio en disolucin acuosa:2 X2(aq) + 2 H2O4 X-(aq) + 4 H+(aq) + O24. Por qu los halgenos son mas solubles en disolventes orgnicos que en agua?Esto se debe a su naturaleza apolar.5. Qu haluros pueden ser oxidados por cada halgeno?Estos aniones derivados de los halgenos (F-, Cl-, Br- y I-) son los denominados haluros y pueden ser oxidados por KCl, KI, KIO3, KMnO4, KBrO3. Etc.6. Solubilidades en agua de los halgenos?Todos los compuestos de los halgenos son sales solubles en el agua, de tal manera que sus iones se encuentran presentes en el agua de mar. Cerca del 75% de los slidos disueltos en el agua de mar es sal comn o Cloruro sdico. La sal comn puede ser preparada por cristalizacin en las salinas mediante evaporacinsolarAunque el Flor se halla solo en pequea cantidad en el agua de mar, porque sus compuestos son limitadamente solubles comparados con los otros halgenos, es sin embargo el veinteavo elemento por orden de abundancia, se encuentra en el Espato flor (Ca F2), que es utilizado ampliamente como fundente en la industria del acero, y la Criolita (AlNa3), que fundida, se emplea como disolvente en la preparacin electroltica del aluminio.

Objetivos de la Prctica Obtener cloro gas y disoluciones de ste en el laboratorio. Comportamiento de los halgenos en agua, en disolucin alcalina y en disolventes orgnicos. Estudio de su poder oxidante. Reacciones de precipitacin de haluros. Reacciones de halatos con cidos.

Procedimientosa) Preparacinde cloro en el laboratorio

Colocar una pequea cantidad de dixido de manganeso (punta de esptula) en el fondo de un tubo de ensayo. Aadir 1 ml de HCl concentrado. Colocar una pequea cantidad de permanganato potsico (punta de esptula) en el fondo de un tubo de ensayo. Aadir 1 ml de HCl concentrado. En ambos casos comprobar la evolucin de un gas colocando en la boca del tubo de ensayo una tira de papel de filtro humedecido con una disolucin de yoduro/almidn. Se procedi a tomar una gradilla con tres tubos de ensayo Seguidamente se comenz agregar una pequea cantidad de Dixido de manganeso con una esptula en el fondo del tubo de ensayo. Luego le aadimos 1 ml de HCL concentrado obteniendo una reaccin leve que torno a un color gris oscuro desprendiendo un gas mnimo que desapareci enseguida. En el segundo paso tomamos un tubo de ensayo en el cual le aadimos una cierta cantidad de permanganato potsico. El cual llevamos hacia la campana donde estn los cidos y le aadimos 1 ml de HCl. Se observo una reaccin exotrmica muy fuerte el cual torno a un color marrn espejo y luego violeta desprendiendo gases de Cl2 muy fuertes. En el tercer paso al comprobar la evolucin del gas se coloco en la boca de los tubos de ensayos una tira de papel de filtro humedecido con una disolucin de yoduro/almidn. Se observo que las reacciones dispersaron gases y con el papel de filtro humedecido con yodo/almidn este se torno a un marrn/violeta oscuro con el permanganato potsico.

B. Reaccionesde los halgenos en disoluciones alcalinas

Se coloco en tres tubos de ensayo 2 ml de las disoluciones de Cl2, Br2 y I2 respectivamente. Aadimos a cada una de ellas, gota a gota, unos 2 ml de una disolucin 2 M de NaOH. Aadimos ahora unas gotas de disolucin I- / almidn. Se Observo que se produjo cambios de color Se preparo de nuevo una disolucin de cloro en NaOH, aadiendo unas gotas de HCl concentrado y por ltimo unas gotas de disolucin de I- / almidn.C. Reaccionesde los haluros alcalinos

1. Se introdujo en tres tubos de ensayo una pequea cantidad de KCl, KBr y KI respectivamente. En cada uno de ellos se aadi una pequea cantidad de MnO2. Seguidamente se Mezclo ambos slidos con una varilla y se aadi con precaucin unas 10 gotas de H2SO4 concentrado, agitando el tubo tras la adicin de cada gota. Para Identificar los gases desprendidos en cada caso se realizaron las siguientes pruebas: I. Se coloco un papel indicador humedecido con agua destilada en la boca del tubo sin tocarla. II. Se coloque una tira de papel de filtro humedecida con una disolucin acidificada de dicromato potsico cerca de la boca del tubo. III. Se repetio la prueba anterior humedeciendo la tira con una disolucin de acetato de plomo.IV. Se Coloco una tira de papel de filtro impregnada de I- / almidn.

2. Se Repiti todas las experiencias anteriores sin aadir MnO2. 3.- Se Repitio con acido fosfrico en lugar de H2SO4 las experiencias del apartado 1 (sin aadir MnO2).4.- Se coloco en tres tubos de ensayo 1 ml de disoluciones 1 M de KCl, KBr y KI respectivamente. A continuacin, aada 1 ml de disolucin de AgNO3 y agite. Anote sus observaciones.5.- Se repito la experiencia anterior aadiendo disolucin de Pb(NO3)2 en lugar de AgNO3.

Parte experimentala. Descripcin de la actividad realizadaEn las actividades realizadas en el laboratorio de la prctica de las reacciones y comportamiento qumico de los halgenos se fueron realizando con detalle cada procedimiento con el fin de obtener los requerimientos exigidos, y de estudiar cada compuesto qumico con la gua del profesor.

b. Anlisis de Resultados1. Los resultados obtenidos son los siguientes:Primero la disolucin es de color transparente claro, pero despus, conforme avanza la reaccin, toma color morado oscuro. Esto es debido a que el bromato en medio cido oxida al yoduro (I-) que pasa a formar yodo (I2), el cual reacciona con el almidn dando el color caracterstico de dicha reaccin. Concuerda con lo predicho por la teora, ya que en medio cido el HIO da I2 segn la reaccin:HIO + H+ + e ! H2O + I2 ; E = 1.45 V1. La disolucin primero toma color marrn, y luego va pasando a amarillento, hasta que finalmente el color de la disolucin es amarillo muy plido. Lo que ha sucedido, ah sido que el bromato, en exceso, ha oxidado al I2, que daba se color morado con el almidn, a estados de oxidacin ms altos (+1,+3,+5,...), quitando se I2 inicial del almidn, y haciendo as que la disolucin pierda el color. Concuerda con lo predicho por la teora.1. Primero la disolucin es de color Rojo anaranjado (debido al I3-), luego se empieza a formar un precipitado de color negro (I2 para estas condiciones), y finalmente el color de la disolucin es amarillo muy plido. Esto es debido a que de acuerdo con los valores de los potenciales normales de los halgenos, cada uno es ms oxidante que los siguientes en el grupo. Por esta causa el cloro produce iodo elemental en las disoluciones de yoduros, y si se sigue burbujeando cloro a travs de la disolucin el yodo va adquiriendo estados de oxidacin cada vez ms altos (+1, +3, +5, +7). Esto ltimo corresponde con el color amarillo plido de la disolucin: Cl2 + I- ! Cl- + I21. El medio se alcaliniza para que la reaccin suceda ms deprisa, ya que en medio alcalino aumenta mucho el poderreductordel cloro segn la reaccin:ClO- + H2O + e ! 2 OH- + Cl2 ; E = 0.52 V1. Lo que aqu sucede es que el cloro va oxidando al yodo en estado slido, y formando sus xidos correspondientes a medida que va aumentando el estado de oxidacin del yodo:I2(s) + Cl2 (g) + O2 2 Cl- (l) + 2 IO- (l) + Cl2 (g) + O2 4 Cl- (l) + 2 IO2- (l)

Reacciones de los halogenos1. Reaccionan fcilmente con los metales y a veces con violencia, formando haluros inicos:

2Al + 2Cl2------------------------2AlCl3 2Sb + 3Br2-----------------------2SbBr3 Zn + I2----------------------------ZnI2

2. Con los no metales reaccionan vigorosamente con el fsforoamarillo, formando los trihaluros en primer lugar y luego los pentahaluros:

2P + 3Br2-------------------- -----2PBr3 PBr3+ Br2------------------------PBr5Con el Azufre el Flor forma el hexafluoruro de azufre gaseoso, por su parteel Br y el Clreaccionan a elevadas temperaturas con el Azufre para formar el monohaluro correspondiente: S + 3F2---------------------------SF6 2S + Cl2-------------------------Cl2S23. Con hidrogeno todos los Halgenos reaccionan con el H2para formar los correspondientes hidrcidos. H2+F2----------------------------2HF H2+ Cl2--------------------------- 2HCl H2+ Br2------------------------- -2HBr H2+ I2------2HILos Halgenos no se combinan directamente con el Oxgeno, Nitrgeno y el Carbono. La reaccin global con MnO2 seria: MnO2 + 4HCl___________________ MnCl2 + Cl2 + H2O Reaccin global con KMnO4: 2 KMnO4 + 16 HCl _______________________ 2 MnCl2 + 5 Cl2 + 8 H2O + 2 KCl Reaccin del Cl2 con I- / almidn2I + Cl2_________________________________ I2 + 2Clc.

ConclusionesLos halgenos son elementos muy reactivos capaces de oxidar a gran cantidad de elementos y formar as una gran diversidad de compuestos. Forman sobre todo sales metlicas, principalmente con los metales alcalinos debido a su gran potencial como agentes reductores. Los halgenos son muy buenos agentes oxidantes debido a su configuracin electrnica en la que slo les falta un electrn en la capa de valencia, lo que les brinda una gran estabilidad y tendencia a ganar electrones. El elemento ms electronegativo y el agente reductor ms poderoso de este grupo es el Flor, por ser el ms pequeo, tener una densidad electrnica considerable y ser estable en trminos de su configuracin electrnica, es seguido por el cloro, que tambin tiene una gran diversidad de compuestos y es incluso muchas veces ms utilizado en aplicaciones por ser menos reactivo que el flor y ms fcil de manejar. Estas propiedades de los halgenos, disminuyen al descender en el grupo.Es fundamental en el laboratorio saber identificar los halgenos, as como conocer la importancia de stos. Pues a pesar de su uso comn, en el caso del cloro como desinfectante, nos dimos cuenta de su uso indirecto siendo fundamental en la sntesis y reacciones de otras molculas y compuestos. Sin olvidar mencionar se pueden observar sus propiedades en general y realizar clculos estequiomtricos para la obtencin de los mismos.

(4)Recomendaciones: Tenerdatosprevios de nuestrolaboratorio.

Seguir al pie de la letra las indicaciones brindadas por el docente a cargo, ya sea en el caso de seguridad con los reactivos que pueden ser de alto riesgos. Prestar mucha atencin a los cambios producidos en la experimentacin. Tener cuidado con los reactivos a la hora de la prctica, ya que podra ocasionar daos perjudiciales. Antes de comenzar la prctica, verificar que todos los instrumentos se encuentren en buen estado y contar con todos los reactivos que se usaran. Armar correctamente los equipos a utilizar en el experimento. Mezclar correctamente los compuestos a utilizar en cada experimento. Al obtener el Cloro en recipientes, cerrar bien para evitar fugas. Una vez utilizada cada reactivo con la pipeta, lavar est para evitar estropear el experimento.

(5)Anexos

(6)

Bibliografa

(7)