1. HALOGENOS - 1

HALOGENOS

INTRODUCCION

El grupo de los halógenos es el grupo 7 de la tabla periódica, y está formado por los siguientes elementos: flúor, cloro, bromo, yodo y ástato (este último, radioactivo y poco común). La palabra Halógeno proviene del griego y significa formador de sales.

En forma natural se encuentran como moléculas diatómicas. Para llenar por completo su último nivel energético necesitan un electrón más, por lo que tienen tendencia a formar un ión mononegativo, X-. Este ión se denomina haluro al igual que las sales que lo contienen.

Poseen una electronegatividad " 2,5 en la escala Pauling, presentando el flúor 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, así como con metales y no metales para formar iones complejos.

OBJETIVOS:

 Dar a conocer los diferentes métodos de obtención de los halógenos  Estudiar las propiedades químicas e identificación de los halógenos

LABORATORIO DE QUIMICA INORGANICA 91G

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1. OBTENCION DEL CLORO  En un matraz se coloca una pequeña cantidad de KMnO4  Adicionar con una pipeta acido clorhídrico concentrado en pera de bromo.  Dejar caer gota a gota el acido clorhídrico sobre el KMnO4.  Se recoge Cl2(g) en 2 tubos de ensayo y otro en un recipiente con agua.

Reacción química: 2KMnO4 (s) + 16 HCl (ac)

5 Cl2 (g) + 2 KCl (ac) + 2 MnCl2 (ac) + 8 H2O (l)

Obtenemos tres tubos de ensayos conteniendo el gas Cloro

Agua de Cloro


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OBSERVACIONES Se forma por medio de este proceso gas cloro (incoloro) que es colocado en dos tubos de ensayo y agua de cloro que se produce del cloro gaseoso con el agua.

2. PROPIEDADES QUIMICAS DEL CLORO El cloro se caracteriza por su gran actividad química, pues puede combinarse con casi todos los elementos, a la temperatura ordinaria y con desprendimiento de calor, y a veces de luz (el P, el As, el Sb y el Cu en polvo arden en una atmósfera de cloro) Hasta los metales nobles (Au, Pt) pueden ser atacados por el cloro. Un chorro de hidrógeno que se ha encendido en el aire, continúa ardiendo cuando se sumerge en una atmósfera de cloro, dando humos blancos de ácido clorhídrico. Estamos en presencia de verdaderas combustiones sin oxígeno. En realidad, la mayoría de las acciones del cloro son verdaderas oxidaciones, aunque el oxígeno no intervenga, o intervenga indirectamente por medio del agua. Como el oxígeno, el cloro puede quitar el hidrógeno a sustancias como el amoniaco, el hidrógeno sulfurado y las materias orgánicas formándose ácido clorhídrico.

2.1  Del experimento anterior se obtuvieron tres tubos de ensayo con Cl2(g)  En un tubo de ensayo con gas agregamos una tira de hoja de cobre previamente calentado ( un poco) sobre: la llama del mechero  Se obtiene la siguiente reacción:


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OBSERVACIONES: El cloro se oxida (color negro), se observa el cambio de color de incoloro a turquesa pues hay formación de cloruro cúprico. 2.2 Esta reacción no se llegó a realizar, pues no se tenía sodio metálico en el laboratorio.  En un tubo de ensayo con gas cloro agregamos Na (s)  Obtenemos la siguiente reacción :

Cl 2 (g)+ 2Na(s)


2NaCl

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 El tubo de ensayo cambia de temperatura.

OBSERVACIONES: El tubo de ensayo finalmente queda blanco, se ha producido el cloruro de sodio que es una sal, se siente el cambio de temperatura del tubo de ensayo pues la reacción es exotérmica. 2.3 Esta reacción no se realizó en laboratorio 

En un tubo de ensayo conteniendo cloro gaseoso agregamos H 2S (ac) previamente preparado en el laboratorio



Obtenemos la siguiente reacción: Cl2 (g) + H2S (ac)


2 HCl + S

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OBSERVACIONES: Se observa la presencia de azufre (color característico blanco lechoso) y hay formación de HCl.

3. OBTENCIÓN DEL BROMO El bromo es un líquido de color rojo pardo que puede obtenerse en el laboratorio de modo parecido al cloro, pero partiendo de los bromuros. Su densidad es cerca de tres veces mayor que la del agua; despide, a la temperatura ordinaria, abundantes vapores rojizos de olor particular y sofocante, que atacan las mucosas nasales y la vista. Es algo soluble en el agua, a la que comunica su color rojizo (agua de bromo). 3.1  En tubo de ensayo se coloca la solución de K  Se le adiciona por las paredes del tubo y con cuidado  Observamos los resultados, obtenemos la siguiente reacción: 2K

+



+ 2S

+

+

: Anaranjado


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OBSERVACIONES: Color anaranjado amarillento esto es debido a la concentración, el color nos indica que hay presencia de bromo, al tocar la parte inferior del tubo se siente caliente. 3.2  En un tubo de ensayo colocar K  Adicionar luego  Observamos los resultados y agregamos C

con la finalidad de identificar el

 La reacción es la siguiente:

2KBr +




+ 2KCl

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OBSERVACIONES: Cuando el K

le agregamos

se torna un color amarillo, al adicionar el C

se forman capas, en el borde superior se observa el color amarillo y en el fondo el bromo.

4. PROPIEDADES QUÍMICAS DEL BROMO Las propiedades químicas del bromo son análogas a las del cloro aunque menos energéticas. Con los metales forma bromuros de los cuales algunos son usados como medicamentos sedantes. 4.1  En dos tubos de ensayo colocamos  Luego adicionamos

y al otro le adicionamos

 Observamos los resultados y anotamos: Con el magnesio:


+

Mg

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Con el Zinc: Zn +

Zn

OBSERVACIONES: En el tubo de ensayo con Mg y Zn observamos que se decolora, pierde el color naranja. 4.2 Esta reacción no se realizo  En un tubo de ensayo colocar  Adicionamos  Y observamos los resultados obtenidos  La reacción es: (g)

+

(ac)




2HBr(ac) + S(s)

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OBSERVACIONES: Se observa la presencia de azufre por el color característico es decir el blanco lechoso y la formación del HBr.

5. OBTENCIÓN DEL YODO 5.1  En un tubo de ensayo colocamos KI (s) con MnO (s).  Luego a este tubo de ensayo se le agrega H2SO4(cc).  Se detalla lo observado:


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OBSERVACIÓN: En el tubo de ensayo el que es de color blanco es la mezcla de KI (S) y MnO(S), al agregarle H2SO4 (cc) cambia al color marrón rojizo que nos evidencia la presencia del yodo, además de una pequeña calentura en el tubo de ensayo, lo que manifiesta que es una reacción exotérmica.

5.2

 En un tubo de ensayo se coloca KI (ac).  Luego a este se le agrega un halógeno cualquiera en estado acuoso.  Para aumentar la rapidez de la reacción se le agrega CCl4.  Detallamos lo observado:

OBSERVACIÓN: Al iniciar la reacción, da lugar a una propiedad del yodo, el cual me da un producto mostaza claro al inicio, verifica que es una reacción lenta por ello para aumentar la rapidez hacemos uso de un catalizador como es el CCl4, el cual da un color violeta.


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6. PROPIEDADES QUÍMICAS DEL YODO Esta reacción no se realizó en laboratorio.

I2(s) + H2S (g) ---------------------→2HI+S2 H2S (g)

I2(s)  En un tubo de ensayo se coloca I2(s)  Al I2(s) se le añade H2S (g) OBSERVACIÓN: Se observa que el I2(s) reacciona de tal manera con el H2S(g) formando una solución de color gris de HI y precipitándose S2,decolorándose la muestra.

7. SOLUBILIDAD DEL IODO EN DIFERENTES SOLVENTES 7.1  En un tubo de ensayo se coloca I2(s)  Al I2(s) se le añade agua  Se agita la solución  Se añade


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I2(s) + KI(s) ---------------------→ KI3

KI3 OBSERVACIÓN: Se observa que el I2(s) no se disuelve en el agua, sin embargo al agitar el sistema gana energía, disolviéndose en el agua; al añadirse el KI ,el I 2(s) reacciona formando KI3 de color amarillo. 7.2  En un tubo de ensayo se coloca I2(s)  Al I2(s) se le añade C2H5OH C2H5OH


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OBSERVACIÓN: Se observa que el I2(s) es soluble en el C2H5OH, ya que inmediatamente se forma una solución de color ámbar 7.3  En un tubo de ensayo se coloca I2(s)  Al I2(s) se le añade CCl4 CCl4

OBSERVACIÓN: Se observa que el I2(s) es soluble en CCl4, ya que inmediatamente forma una solución de color violeta.


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RECOMENDACIONES  Armar correctamente los equipos a utilizar en el experimento.  Mezclar correctamente los compuestos a utilizar en cada experimento.  Cuando se obtiene el cloro, el bromo, y el yodo se debe tener cuidado, pues son muy tóxicos e irritantes.  Se debe tener cuidado al calentar una determinada solución, ya que esta podría contener una sustancia inflamable.  Procurar tapar inmediatamente las reacciones que desprendan gases I2,Cl2,y evitar su propagación.  Usar los materiales de laboratorio tales como tubos de ensayo, pipetas lo más limpio posible para evitar contaminación de las muestras.

CONCLUSIONES

 La mayoría de las acciones del cloro son verdaderas oxidaciones, aunque el oxígeno no intervenga, o intervenga indirectamente por medio del agua. Como el oxígeno, el cloro puede quitar el hidrógeno a sustancias como el amoniaco, el hidrógeno sulfurado y las materias orgánicas formándose ácido clorhídrico.

 El bromo es un líquido de color rojo pardo que puede obtenerse en el laboratorio de modo parecido al cloro, pero partiendo de los bromuros. Su densidad es cerca de tres veces mayor que la del agua; despide, a la temperatura ordinaria, abundantes vapores rojizos de olor particular y sofocante, que atacan las mucosas nasales y la vista. Es algo soluble en el agua, a la que comunica su color rojizo (agua de bromo).


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 El bromo actúa de la misma manera que el cloro, como oxidante indirecto (el ácido hipobromoso formado cede su oxigeno) Las propiedades químicas del bromo son análogas a las del cloro aunque menos energéticas. Con los metales forma los bromuros de los cuales algunos son usados como medicamentos sedantes.

De la experiencia de la solubilidad del Yodo obtuvimos lo siguiente:  En el primer tubo al que adicionamos CCl4 ocurre reacción tomando una coloración rojiza oscura, está ES SOLUBLE  En el segundo tubo al que agregamos etanol ocurre reacción se observa un color rojo, está ES SOLUBLE  En el tercer tubo al cual añadimos KI ocurre reacción, toma una coloración Anaranjado oscuro, ES SOLUBLE  En el cuarto tubo al que agregamos H2O destilada la coloración es blanca, NO ES SOLUBLE pero luego de un cierto tiempo la llega a ser.

BIBLIOGRAFIA  QUIMICA ELEMENTAL MODERNA INORGANICA Celsi – Iacobucci  QUIMICA ANALITICA CUALITATIVA Vogel Arthur  QUIMICA EXPERIMENTAL Carrasco Venegas, Luis


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ANEXOS 1) Códigos de Seguridad del Iodo Los más importantes son: 

Composición/Información sobre Ingredientes

Nombre químico: yodo No.CAS: 7553-56-2 No.EINECS: 231-442-4 Peso Molecular: 253.8 Fórmula: Contenido: 99.5 % mínimo



Identificación de Riesgos

Resumen de los Riesgos Irritante de la piel, los ojos y el sistema respiratorio. Peligroso para el medio ambiente

Grados de Seguridad Grado de salud Grado Grado de inflamabilidad Grado de reactividad

3 - Severo 0 - Ninguno 1 – Leve


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Efectos Potenciales a la Salud Inhalación: La inhalación de vapores irrita severamente las vías respiratorias. Los síntomas pueden incluir sensación de quemazón en los tejidos mucosos, la tráquea y los pulmones. Exposiciones elevadas pueden conducir a enfermedad de pulmones y edema pulmonar. Ingestión: La ingesta puede causar quemaduras severas de la boca, garganta y estómago. Puede producir dolor abdominal, fiebre, vómito, estupor y estado de shock. Contacto con la piel : Puede causar irritación, dolor y quemaduras.. Contacto con los ojos: Puede causar quemaduras y daño severo en los ojos. El yodo es lacrimógeno.



Medidas de Primeros Auxilios

Información General En caso de efectos adversos persistentes, consulte un médico. Medidas Específicas Inhalación: Mover a la persona al aire fresco. Requerir asistencia médica en caso de cualquier dificultad respiratoria. Ingestión: No inducir el vómito. Requerir asistencia médica. Si la persona está inconsciente, no suministrar cosa alguna por vía oral. Contacto con la piel: Quitar la ropa contaminada. Lavar con jabón y agua por al menos 15 minutos.


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Contacto con los ojos: Lavar los ojos con abundante agua, levantando los párpados en forma ocasional. Consultar al médico. 

Medidas Para Control de Fuego

Fuego: Incombustible, pero existe riesgo de emanación de vapores de yodo en presencia de fuego. Agentes de Extinción: Cualquier medio conveniente para extinguir el fuego circundante. Para fuegos pequeños, use agua. Para fuegos grandes, inunde con agua desde distancia. 2) Códigos de Seguridad del Cloro: Los más importantes son:


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3) Códigos de Seguridad del Bromo: FORMULA: PESO MOLECULAR: 159.8 g/mol GENERALIDADES: El bromo es un líquido café-rojizo que despide vapores del mismo color. Es el único de los no metales que es líquido bajo condiciones estándar. Su nombre proviene del griego bromos, que significa hedor. Se usó en fotografía y en medicina, para tratamiento de epilepsia. Es un oxidante poderoso, corrosivo de metales y tejidos, por lo que es muy tóxico. Es más denso que el agua y poco soluble en ella.

PROPIEDADES FISICAS Y TERMODINAMICAS: Punto de congelación (oC): -7.25 Punto de ebullición (oC): 58.8 (760 mm de Hg), 41 (400 mm de Hg), 24.3 (200 mm de Hg), 9.3 (100 mm Hg), 78.8 (2 atm), 110.3 (5 atm), 139.8 (10 atm), 174 (20 atm) y 243.5 (60 atm). Densidad (g/ml): 3.1396 (15 oC); 3.1226 (20 oC); 3.1055 (25 oC) Índice de Refracción: 1.6083 (20 oC) y 1.6475 (25oC) Solubilidad: 1g se disuelve en aproximadamente 30 ml de agua y se incrementa con la presencia de cloruros y bromuros debido a la formación de iones complejos. El contenido de bromo en disoluciones acuosas saturadas es (en g/100 ml de disolución): 3.6 (10 oC), 3.41 (20 oC), 3.35 (25 oC), 3.33 (40oC).


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Es miscible con alcohol, éter, disulfuro de carbono, cloroformo, tetracloruro de carbono, y HCl concentrado. Puede reaccionar con algunos disolventes bajo ciertas condiciones. PROPIEDADES QUIMICAS: El bromo genera fuego espontáneamente al entrar en contacto con productos como: potasio, fósforo y estaño, principalmente. Se ha informado de reacciones muy violentas con acetileno, acrilonitrilo, amoniaco, dimetilformamida, etil-fosfina, hidrógeno, isobutirofenona, carbonil níquel, triyoduro de nitrógeno, ozono, difluoruro de oxígeno, potasio, azida de plata, sodio y carburo de sodio. Al calentarlo, emite vapores muy tóxicos, los cuales pueden reaccionar con el agua del medio ambiente. Ataca, también a algunos tipos de plásticos, hules y recubrimientos. En general, el bromo es incompatible con hidróxidos alcalinos; arsenitos, sales ferrosas, mercurosas, hipofosfitos y otros agentes oxidantes; agentes reductores; metales en polvo; aluminio, acero inoxidable, hierro galvanizado y aleaciones de cobre. RIESGOS: Riesgos de fuego y explosión: A pesar de ser no inflamable, puede prender material orgánico espontáneamente. Riesgos a la salud: Es muy peligroso por inhalación, ingestión o absorción por la piel. En forma de vapor causa envenenamiento de agudo a crónico pues tiene propiedades acumulativas. Una exposición aguda produce, en general: presión sanguínea baja, taquicardia, cianosis y colapso respiratorio. Neurológicamente, produce dolor de cabeza, delirio, estupor y colapso.


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Inhalación: Exposiciones a concentraciones entre 11 y 23 mg/m3 producen tos severa. A 30-60 mg/

es extremadamente peligroso y a 200 mg/

es fatal a

corto tiempo, ya que provoca espasmo, inflamación y edema de la laringe y bronquios. Contacto con ojos: Produce lagrimeo y fotofobia, inicialmente, pero puede generar quemaduras que produzcan ceguera, tanto como líquido, como en forma de vapor. Contacto con la piel: El bromo produce una sensación de frío al primer contacto con la piel y posteriormente calor. Si no es eliminado inmediatamente de la zona dañada, la piel se torna roja y después café, indicando quemaduras severas las cuales sanan muy lentamente. Estas mismas quemaduras se presentan al contacto con el vapor. Ingestión: El envenenamiento por este medio, se produce por corrosión del tracto gastrointestinal, presentándose dolor quemante de boca y esófago, vómito (puede ser azul), diarrea y dolor abdominal, además de disturbios nerviosos, circulatorios y renales (nefritis y orina escasa o ausente). La muerte se produce por colapso respiratorio y asfixia al hincharse el tracto respiratorio. Los síntomas iniciales son: vómito y diarrea


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