Chimica generale - gli alogeni

ALOGENI

Gli alogeni appartengono al settimo gruppo del sistema periodico, avendo in comune la configurazione elettronica esterna s 2p5. L'elettronegatività è, in generale, alta e quindi hanno una forte tendenza ad acquisire un elettrone per raggiungere l'ottetto; per la loro reattività non si trovano liberi in natura ma sotto forma di composti (tranne l'At, che è un elemento artificiale radioattivo). Il nome "alogeno" significa "generatore di sale"; infatti questi elementi si combinano coi metalli formando direttamente sali. Allo stato elementare si presentano sotto forma di molecole biatomiche con atomi uniti da forti legami covalenti. Sono tutti tossici e reagiscono facilmente con l'H, formando idracidi di formula HX. FLUORO Si presenta, in condizioni standard, come un gas giallo pallido. È estremamente tossico ed il non-metallo più reattivo: è un ossidante fortissimo e forma fluoruri con quasi tutti gli elementi.

tranne che coi gas nobili. Per la sua alta reattività non si trova libero in natura. È usato nelle paste dentifricie come fluoruro disodio (NaF) e di stagno (SnF2).

CLORO Si presenta, in condizioni standard, come un gas giallo-verde denso e velenoso. Si scioglie in acqua in piccole quantità. È un forte ossidante e forma cloruri con molti elementi. È l'alogeno più abbondante in natura e il suo composto principale, NaCl, costituisce il 2,7% dell'acqua marina.

proprietà sbiancanti del cloro Anche proprietà disinfettanti furono scoperte abbastanza presto e l'uso del cloro come antibatterico si diffuse rapidamente. Anche la candeggina è formata da cloro e composti, come ipoclorito di sodio (NaClO). Tra i composti di largo impiego si segnalano materiali plastici come il polivinilcloruro (PVC) e i clorofluorocarburi (CFC). Il PVC è impiegato per la fabbricazione di tubi, valvole, raccordi, giocattoli e parti di autovetture.

Il residuo 10% viene utilizzato per preparare composti inorganici di vario uso come HCl, AlCl3, Cl2O, SiCl4, TiCl4, PCl5 etc. Per la sua tossicità e corrosività, durante la prima guerra mondiale fu usato come aggressivo chimico; serve anche per la fabbricazione di solventi (trielina) e anestetici (cloroformio). L'HCl si trova, in piccole quantità, in alcune emanazioni vulcaniche e nel succo gastrico dell'uomo.

BROMO Si presenta, in condizioni standard, come un liquido denso, velenoso e di colore rosso bruno. I suoi vapori sono irritanti ed hanno un cattivo odore. È un potente ossidante, formando bromuri con molti elementi; è poco diffuso in natura. I primi impieghi furono nel campo della fotografia del bromuro d'argento come materiale fotosensibile e del bromuro di potassio come sedativo ed anticonvulsivo nei casi di epilessia. L'uso industriale di composti del bromo risale a molti secoli orsono. Sono subentrati altri usi come quello

del bromuro di metile (vermicida) o di molecole attive come pesticidi. Notevole è l'impiego nei sistemi ritardanti di fiamma, mentre è ancora diffuso l'uso in campo fotografico e in quello dei pesticidi.

Fonti: Il principale metodo di preparazione del bromo è sempre l'ossidazione del bromuro presente nelle salamoie di diversa origine con cloro. Il bromo che si forma viene estratto insufflando vapore o aria in un processo di per sé semplice ma reso difficoltoso dalla reattività delle sostanze coinvolte e dalla loro elevata capacità corrosiva.

IODIO: Lo iodio, in condizioni standard, è un solido nero-bluastro con una certa lucentezza. È molto volatile e forma vapori violetti, velenosi e dall'odore penetrante; sublima facilmente. È poco solubile in acqua ma si scioglie abbastanza facilmente in solventi organici (la "tintura di iodio" è una miscela di alcol, acqua, iodio e ioduro di potassio).

è usata in farmacia per il suo elevato potere disinfettante, anche se molto irritante). Forma composti con molti elementi ma è meno reattivo degli altri alogeni che lo spostano dagli ioduri. Lo iodio non ha usi industriali specifici: è presente in composti che vengono utilizzati come catalizzatori nell'industria della gomma, stabilizzanti di coloranti, pigmenti per inchiostri, medicinali e prodotti chimici per pellicole ad alta sensibilità (ioduro d'argent, AgI). È inoltre indispensabile all'organismo umano (ormoni tiroidei) ed ha per questo altri impieghi nell'industria farmaceutica. Fonti I metodi industriali di produzione dello iodio dipendono dal tipo di materiale grezzo a disposizione. In caso di salamoie, si procede all'ossidazione con cloro gassoso, estrazione con vapore e relativa separazione dal bromo con purificazione finale mediante sublimazione. In alternativa, dopo una filtrazione preventiva, si aggiunge AgNO3 per.

precipitare AgI che viene rimosso trattato con acciaio o rottami di ferro per produrre Ag metallico e una soluzione di ioduroferroso. Ag viene attaccato con acido nitrico e rimesso in circolo mentre la soluzione viene trattata con clorogassoso per separare lo iodio.

ASTATO L'astato, in condizioni standard, è un solido dall'aspetto metallico volatile come lo iodio. Si conoscono oltre 20 isotopi dell'astato, tutti radioattivi. Il più stabile è il 210 At che ha un tempo di semitrasformazione di 8,3 ore. Dallo studio della posizione dell'elemento con numero atomico 85 nella Tabella Periodica si era derivata la convinzione che gli isotopi di questo elemento dovevano essere tutti instabili. Questa ipotesi era rafforzata dalla constatazione che, anche se alcuni di questi isotopi facevano parte delle serie radioattive naturali, non era possibile isolarli. La produzione dell'elemento 85 fu legata ad una reazione artificiale portata a termine da D. R. Carson,

Elemento	N° atomico	Massa atomica	Stato fisico	°t fusione (°C)	°t ebollizione (°C)
Fluoro	9	18,99	Gas giallo chiaro	-219,6	-188,1
Cloro	17	35,45	Gas giallo verdastro	-101	-34,6
Bromo	35	79,9	Liquido rosso	-7,2	58,78
Iodio	53	126,9	Cristalli grigio bruno	113,7	184,35
Astato	85	210	?	?	?