Los elementos halógenos son aquellos que
ocupan el grupo 17 del Sistema Periódico. Los halógenos F, Cl, Br, I y At, son
elementos volátiles, diatómicos y cuyo color se intensifica al aumentar el
número atómico. El flúor es un gas de color amarillo pálido, ligeramente más
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 líquido de color rojo oscuro, tres veces más denso que el agua,
que se volatiliza con facilidad produciendo un vapor rojizo venenoso. El yodo
es un sólido 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 sólo en formas
radiactivas de vida corta, y que aparece en el proceso de desintegración
del 235U. En la Tabla 1 se muestran algunas de las propiedades
físicas y atómicas de los elementos de este grupo.
Todos los átomos poseen una configuración que
difiere de la de gas noble en un electrón, de forma que los elementos tienden a
formar especies negativas, X¯, o a formar enlaces covalentes
simples. La química de estos elementos y sus compuestos cambian con el tamaño
de los mismos.
Como es esperable, los puntos de fusión y
ebullición aumentan al descender en el grupo. Las energías de ionización de los
halógenos presentan valores muy altos que van disminuyendo al aumentar el
número atómico. Las afinidades electrónicas son elevadas como consecuencia de
la tendencia a ganar un electrón y conseguir así la configuración de gas noble.
Los elementos que componen a los halógenos
son:
Flúor
El
flúor es más abundante en la corteza terrestre (0.065%) que el cloro (0.055%),
ocupando el 17º lugar en orden de abundancia en la misma. El flúor se presenta
en la naturaleza en forma combinada como
fluorita (CaF2), criolita (Na3AlF6) y
fluorapatita (Ca5(PO4)3F).
La fluorita, de la que se deriva generalmente
la mayoría de los compuestos de flúor, se obtiene de minas en los Estados
Unidos en grandes depósitos en el norte de Kentucky y el sur de Illinois. La
criolita es un mineral escaso del cual existen pocos yacimientos (sólo en
Groenlandia). Se emplea como material de partida en la industria del aluminio,
pero por lo general la criolita que se emplea es de tipo sintético. La
fluoroapatita es el mineral más abundante de flúor, pero su contenido en flúor
es tan pequeño (3.5% en peso) que se utiliza sólo para obtener su contenido en
fosfato.
El flúor también se presenta como fluoruros
en el agua del mar, ríos, y en formas minerales, en los tallos de ciertos
pastos y en los huesos y dientes de animales.
Cloro
Es el 20º elemento en orden de abundancia de
la corteza terrestre. Además de los grandes depósitos naturales de sal común,
NaCl, existen reservas ingentes de cloro en el océano, con un 3.4% en peso de
sales, de las cuales, el 1.9% son sales de iones cloruros.
Bromo
El bromo es sustancialmente menos abundante
que el cloro o el flúor en la corteza terrestre. Como el cloro, la mayor fuente
natural del bromo está en los océanos (en concentraciones de 65 mg/ml). La
relación de masas del Cl:Br en el agua del mar es de 300:1.
Yodo
El yodo es considerablemente menos abundante
que los halógenos anteriores, tanto en la corteza terrestre como en la
hidrosfera. Se encuentra en forma de yodatos, como los depósitos naturales de
laurita (Ca(IO3)2) y dietzeita (7Ca(IO3)2x8CaCrO4).
También se encuentra como yodo elemental en los yacimientos de nitrato de
Chile. El contenido de yodo en agua es demasiado bajo como para poder explotar
estos yoduros desde el punto de vista industrial.
Astato
Elemento químico con símbolo At y número atómico 85. El ástato es el elemento más pesado del grupo de los halógenos, ocupa el lugar debajo del yodo en el grupo VII de la tabla periódica. El ástato es un elemento muy inestable, que existe sólo en formas radiactivas de vida corta. Se han preparado unos 25 isótopos mediante reacciones nucleares de transmutación artificial. El isótopo con mayor tiempo de vida es el 210At, el cual decae en un tiempo de vida media de sólo 8.3 h. Es improbable que una forma más estable, o de vida más larga, pueda encontrarse en la naturaleza o prepararse en forma artificial. El isótopo más importante es el 211At y se utiliza en marcaje isotópico. El ástato se encuentra en la naturaleza como parte integrante de los minerales de uranio, pero sólo en cantidades traza de isótopos de vida corta, continuamente abastecidos por el lento decaimiento del uranio. La cantidad total de ástato en la corteza terrestre es menor que 28 g (1 onza).
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