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Los halógenos son un grupo de cinco a seis elementos no metálicos que se encuentran en el grupo 19 de la tabla periódica (antiguamente grupo VIIA). Consiste en un grupo de elementos de gran importancia por las múltiples aplicaciones que tienen, así como por su importancia a nivel biológico para el funcionamiento de las células de todos los sistemas vivos.
Este grupo de elementos se encuentra justo al lado derecho del grupo de los metales nobles, razón por la cual solo están a un paso de adquirir la configuración electrónica de octeto lleno, correspondiente a la configuración electrónica más estable que se conoce.
Propiedades comunes de los halógenos
Los halógenos incluyen a los elementos de mayor carácter no metálico o, lo que es lo mismo, los elementos que presentan un menor carácter metálico. Algunas de sus propiedades físicas y químicas más representativas son:
Son elementos muy electronegativos
Su cercanía en la tabla periódica con los gases nobles hace que estos elementos tengan una fuerte tendencia a captar un electrón adicional para completar su octeto. Además, dado que la carga nuclear efectiva aumenta a medida que nos movemos de izquierda a derecha a lo largo de la tabla periódica, estos elementos pueden atraer a los electrones con mayor fuerza. Como consecuencia, el primer elemento del grupo, el flúor, es el elemento más electronegativo de la tabla periódica.
Su configuración electrónica de valencia es ns2 np5
Al pertenecer al grupo VII de los elementos representativos de la tabla periódica, los halógenos poseen 7 electrones los orbitales s y p de su capa de valencia. Consecuentemente, poseen una configuración de capa de valencia de ns2 np5, donde n representa el nivel de energía de la capa de valencia que coincide con el período de cada elemento.
Todos comparten la valencia -1
La valencia más común de estos elementos no metálicos es -1, dado que con esta valencia adquieren la configuración electrónica de un gas noble. Además, todos los halógenos, a excepción del flúor, también comparten un conjunto de valencias positivas que son +1, +3, +5 y +7.
Poseen una alta energía de ionización
Por las mismas razones expresadas anteriormente, resulta muy difícil arrancar un electrón de la capa de valencia de estos elementos para convertirlos en un catión. Esto trae como consecuencia que tengan una alta energía de ionización.
Poseen una afinidad electrónica alta
Dado que la captación de un electrón para convertirse en un anión monovalente conlleva el llenado de su capa de valencia (que es una configuración muy estable y, por lo tanto, de baja energía), los halógenos liberan mucha energía durante este proceso. Por lo tanto, poseen una afinidad electrónica alta.
Poseen bajo punto de fusión y ebullición
Como la mayoría de los no metales, los puntos de fusión y ebullición de estos elementos son relativamente bajos, siendo dos de ellos gases en condiciones normales de temperatura y presión, mientras que el tercero es líquido y solo los últimos son sólidos.
Son elementos muy reactivos
Ninguno de los halógenos se encuentra en la naturaleza en forma libre o elemental. Siempre se encuentran combinados con otros elementos formando distintos tipos de compuestos tanto orgánicos como inorgánicos. Esto se debe a su alta reactividad y carácter fuertemente oxidante.
Todos forman moléculas elementales diatómicas
En forma elemental, los halógenos no son estables como especies monoatómicas. En su lugar, forman moléculas diatómicas unidas por un enlace covalente simple puro en el que cada átomo aporta un electrón.
Lista de los elementos halógenos
El grupo de halógenos está conformado por los siguientes elementos, ordenados de menor a mayor por su número atómico:
- Flúor (F)
- Cloro (Cl)
- Bromo (Br)
- Yodo (I)
- Astato (As)
- Teneso (Ts)
Flúor (F)
Es el elemento 9 de la tabla periódica y el primer miembro del grupo de los halógenos. Es el elemento más electronegativo conocido, razón por la cual, a diferencia de los demás miembros del grupo, no puede adquirir valencias positivas (no hay ningún otro elemento que sea capaz de arrancarle un electrón al flúor). En estado elemental, es un gas diatómico de color amarillo muy tóxico e irritante.
Cloro (Cl)
El cloro es el elemento 17 de la tabla periódica y corresponde al halógeno del tercer período. Su punto de ebullición normal es de tan solo -34,04 °C, por lo que es un gas a temperatura ambiente. En dicho estado, posee una coloración verde amarillenta la cual es responsable de su nombre, el cual proviene de chloros, que es un término griego usado para describir este color. El cloro y el flúor son los dos halógenos más abundantes en la tierra. El primero se encuentra principalmente en forma de iones disueltos en el agua salada de los océano y mares del planeta y en múltiples minerales encontrados en la corteza terrestre.
Bromo (Br)
El bromo es el único miembro líquido de la familia de los halógenos. Es un líquido de color marrón oscuro que ebulle a 58,8 °C a 1 atm de presión. En estado puro, posee un olor desagradable característico. Este elemento es de gran importancia en la síntesis orgánica por sus características ácido/base de Lewis.
Yodo (I)
Corresponde al cuarto elemento del grupo de los halógenos y es el primero del grupo que en condiciones normales se presenta en forma sólida. Se trata de un sólido cristalino de color violeta intenso, casi negro (de donde obtiene su nombre). El sólido no funde en condiciones normales, sino que sublima, pasando directamente al estado gaseoso. Muchas sales de yodo poseen propiedades antisépticas, por lo que es un componente importante en algunas preparaciones farmacéuticas.
Astato (As)
El nombre astato proviene del término griego astatus que significa inestable. Dicho nombre fue acuñado en 1940 por sus descubridores, Dale R. Corson, Kenneth Ross y Emilio Segrè por tratarse de un elemento radiactivo que obtuvieron por fusión nuclear en un acelerador de partículas. A pesar de haberse descubierto de esa manera, no se trata de un elemento sintético ya que se puede encontrar, aunque en cantidades muy pequeñas, en algunos lugares de la corteza terrestre. De hecho, este es el elemento natural más escaso de toda la tabla periódica, solo encontrándose en cantidades detectables en yacimientos de otros elementos donde se forman núcleos de astato constantemente como consecuencia del decaimiento radiactivo de otros elementos más pesados.
Teneso (Ts)
El teneso es un elemento sintético conocido antes de su descubrimiento como ununseptio. Es el elemento 117 de la tabla periódica y el segundo elemento más pesado jamás sintetizado en un acelerador de partículas. No fue sino hasta recientemente, en 2010, cuando varios laboratorios de investigación nuclear identificaron exitosamente al elemento 117. Entre estos laboratorios se encuentra el Oak Ridge National Laboratory, un laboratorio ubicado en el estado de Tennessee, Estados Unidos, de donde obtuvo su nombre.
La razón por la que, al principio de este artículo, mencionamos que los halógenos están formados por 5 o 6 elementos es porque se sabe muy poco sobre las propidades de este último elemento. Nunca se ha sintetizado en cantidades lo suficientemente grandes como para determinar experimentalmente sus propiedades químicas y así tener alguna idea de si consiste o no en un halógeno. Sin embargo, dadas las tendencias periódicas de algunas propiedades físicas y químicas y en base a algunos cálculos teóricos, se cree que este elemento se debería comportar más como un metaloide que como un halógeno.
Referencias
Cruzito para Ciencia de Hoy. (2019, 25 septiembre). Lista de halógenos (grupos de elementos). Ciencia de Hoy. https://cienciadehoy.com/lista-de-halogenos-grupos-de-elementos/
Google Arts & Culture. (s. f.). Teneso. https://artsandculture.google.com/entity/m025tzmz?hl=es
Máxima Uriarte, J. (2021, 27 octubre). Halógenos: qué son, propiedades, usos y características. Características.co. ttps://www.caracteristicas.co/halogenos/
MiTablaPeriodica.com. (2021, 15 febrero). Astato (At) | Descripción, características, propiedades y usos. https://mitablaperiodica.com/astato/
Quimicas.es. (s. f.). Los Halógenos. https://www.quimicas.net/2015/06/los-halogenos.html
