Quimica General - Halógenos, Gases Nobles e Ionización del Agua

1. Halógenos y Sus Derivadas
Gases Nobles, obtención y propiedades
La Ionización del Agua

3. Proviene del griego hals,
'sal'; genes, 'nacido', en
química, cinco elementos
químicamente activos,
estrechamente
relacionados, el principal de
ellos es el cloro; los otros
tres son: el flúor, el bromo y
el yodo, que forman el grupo
17 (o VIIA) de la tabla
periódica de clasificación de
los elementos químicos.

4. El nombre halógeno, o formador de sal, se
refiere a la propiedad de cada uno de los
halógenos de formar, con el sodio, una sal
similar a la sal común (cloruro de sodio). Todos
los miembros del grupo tienen una valencia de
−1 y se combinan con los metales para formar
halogenuros (también llamados haluros), así
como con
metales y no metales para formar iones
complejos.
Los halógenos, grupo de
elementos químicos puros
formado por el flúor, el cloro, el
bromo, el yodo y el
astato, componen el grupo VII A
Halógenos

5. Son compuestos que se obtienen de sustituir en un
hidrocarburo uno o más hidrógenos por halógenos(F, Cl, Br, I)
Normas de nomenclatura:
Se nombra de la misma manera que los demás radicales, como por ejemplo los
metilos. Y si es necesario se le coloca delante los números
localizadores. Además los dobles y triples enlaces tienen preferencia sobre los
halógenos a la hora de ser nombrados. Si hay más de un halógeno del mismo
tipo se le coloca el prefijo di- tri- tetra-...

6. Los Halógenos En la Naturaleza
Se encuentran
principalmente en forma de
sales disueltas en el agua de
mar o en extensos depósitos
salinos originados en épocas
geológicas antiguas por
evaporación de mares
interiores.
El estado físico de los halógenos en
condiciones ambientales normales oscila
entre el gaseoso del flúor y el cloro y el
sólido del yodo y el ástato; el bromo, por su
parte, es líquido a temperatura ambiente.

7. CARACTERÍSTICAS
La característica química fundamental de los halógenos es su
capacidad oxidante, por la que arrebatan electrones o unidades
elementales de carga a otros elementos y moléculas de signo
eléctrico negativo para formar iones también negativos
denominados aniones haluros.
La energía de oxidación de los halógenos es máxima
en el flúor y se debilita hasta el yodo. El ástato, por
su naturaleza radiactiva, forma escasos e inestables
compuestos.

8. • F y Cl los más
abundantes.
• CaF2 (fluorita) y Na3AlF6
(criolita).
• Se preparan por
electrólisis:
F: KHF2 o (KHF2 + HF)
Cl: NaCl
• ambos son agentes muy
oxidantes. En agua de mar:
Cl2 + 2 Br-  Br2 + 2 Cl-
CARACTERISTICAS GENERALES
•El yodo se obtiene por
reducción de yodatos,
que existen naturalmente:
2 IO3
-
(ac) + 5 HSO3
-
(ac)  3 HSO4
-
(ac) + 2 SO4
2-
(ac) + H2O + I2(s)
El astato no se encuentra en
la naturaleza, todos los
isótopos radiactivos. El más
estable 210At, vida media de
8,3 h.

9. DERIVADAS DE HALOGENOS
El flúor tienen una notable importancia en el ámbito de la
industria. Entre ellos destacan los hidrocarburos fluorados,
como el anticongelante freón y la resina teflón, lubricante
de notables propiedades mecánicas. Los fluoruros son
útiles como insecticidas. Además, pequeñísimas cantidades
de flúor añadidas al agua potable previenen la caries dental.
FLÚOR

10. El cloro encuentra su principal aplicación como
agente de blanqueo en las industrias papelera y textil.
Asimismo se emplea en la esterilización del agua
potable y de las piscinas, y en las industrias de
colorantes, medicamentos y desinfectantes.
CLORO

11. Los bromuros actúan
médicamente como sedantes,
y el bromuro de plata se
utiliza como un elemento
fundamental en las placas
fotográficas.
BROMO
El yodo, cuya presencia en el organismo
humano resulta esencial y cuyo defecto
produce bocio, se emplea como
antiséptico en caso de heridas y
quemaduras.
YODO

12. Los halógenos se encuentran en la naturaleza
principalmente en forma de sales disueltas en el
agua del mar.

13. GASES NOBLES
Obtención y su
Propiedades

14. GASES NOBLES
Son un grupo de elementos químicos con propiedades muy
similares: bajo condiciones normales, son gases monoatómicos
inodoros, incoloros y presentan una reactividad química muy
baja. Se sitúan en el grupo 18 (8ª) de la tabla
periódica (anteriormente llamado grupo 0). Los seis gases
nobles que se encuentran en la naturaleza
son helio (He), neón (Ne), argón (Ar), kriptón (Kr), xenón (Xe) y el
radiactivo radón (Rn).
Gas noble es una traducción del nombre alemán Edelgas,
usado por primera vez en 1257 por Hugo Johan para indicar
su extremadamente bajo nivel de reactividad.

16. Algunas aproximaciones sobre los enlaces químicos
vienen dadas por las estructuras de los átomos que
no tienden a formarlos. Se dice que los gases que
pertenecen al grupo 0 de la tabla periódica son
‘’Nobles’’ porque forman muy pocos compuestos.
Hasta 1963 se pensaba que no formaban ningún
compuesto, por ello también reciben el nombre de
gases inertes.
GASES NOBLES

17.  Son gases con un solo átomo (monoatómicos).
 Son incoloros.
 Presentan reactividad química baja.
 Son químicamente inerte (o casi).
 Su capa de valencia esta completa .
 Son gases con un Punto de Ebullición muy bajo (es
consecuencia de su distribución electrónica).
 Solo interaccionan según las fuerzas de van der Waals
(las que son muy débiles).

18. La Configuración electrónica de estos gases nobles
son:
Helio ( He) = 1s2
Neón (Ne) = 1s22s22p6
Argón (Ar) = 1s22s22p63s23p6
Kriptón (Kr) = 1s22s22p63s23p64s23d104p6
Xenón (Xe) = 1s22s22p63s23p64s23d104p65s24d105p6
Radón (Rn) = 1s22s22p63s23p64s23d104p65s2
4d105p66s24f145d106p6

19. El helio es un elemento
químico de número
atómico 2, símbolo He y
peso atómico estándar de
4,0026. Pertenece al grupo
18 de la tabla periódica de
los elementos, ya que al
tener el nivel de energía
completo presenta las
propiedades de un gas
noble.
El helio fue detectado por primera vez en el Sol debido a
sus características de líneas espectrales.

20. Industrialmente se usa en criogenia
(siendo su principal uso, lo que
representa alrededor de un 28% de
la producción mundial), en la
refrigeración de imanes
superconductores. Entre estos usos,
la aplicación más importante es en
los escáneres de resonancia
magnética. También se utiliza como
protección para la soldadura por arco
y otros procesos, como el
crecimiento de cristales de silicio.

21. Es el segundo gas noble más ligero, y presenta un
poder de refrigeración, por unidad de volumen, 40
veces mayor que el del helio líquido y tres veces
mayor que el del hidrógeno líquido. En la mayoría de
las aplicaciones el uso de neón líquido es más
económico que el del helio.
 Peso atómico: 20,183 u.m.a
 Punto de ebullición: 27.1 K
 Punto de fusión: 24.6 K
 Densidad: 1,20 g/ml

22. El neón (del griego neos, nuevo) fue
descubierto por William Ramsay y Morris
Travers en 1898 por la destilación
fraccionada del aire líquido.
El tono rojo-anaranjado de la luz emitida
por los tubos de neón se usa
abundantemente para los indicadores
publicitarios, también reciben la
denominación de tubos de neón otros de
color distinto que en realidad contienen
gases diferentes.

23. El argón o argon es un elemento
químico de número atómico 18 y
símbolo Ar. Es el tercero de los
gases nobles, incoloro e inerte
como ellos, constituye el 0,934%
del aire seco. Su nombre
proviene del griego αργος, que
significa inactivo (debido a que
no reacciona).

24. Se emplea como gas de relleno en
lámparas incandescentes ya que no
reacciona con el material del filamento
incluso a alta temperatura y presión,
prolongando de este modo la vida útil de la
bombilla, y en sustitución del neón en
lámparas fluorescentes cuando se desea
un color verde-azul en vez del rojo del
neón. También como sustituto del
nitrógeno molecular (N2) cuando éste no
se comporta como gas inerte por las
condiciones de operación.

25. El kriptón es un gas noble inodoro e
insípido de poca reactividad
caracterizado por un espectro de
líneas verde y rojo-naranja muy
brillantes. Es uno de los productos
de la fisión nuclear del uranio. El
kriptón sólido es blanco, de
estructura cristalina cúbica centrada
en las caras al igual que el resto de
gases nobles.

26. Para propósitos prácticos puede
considerarse un gas inerte aunque se
conocen compuestos formados con el
flúor; además puede formar clatratos
con el agua al quedar sus átomos
atrapados en la red de moléculas de
agua. También se han sintetizado
clatratos con hidroquinona y fenol. Es
el primero de los gases nobles en orden
del período para el que se ha definido
un valor de electronegatividad.

27. El xenón es un elemento químico de
la tabla periódica cuyo símbolo es
Xe y su número atómico el 54. Gas
noble inodoro, muy pesado,
incoloro, el xenón está presente en
la atmósfera terrestre sólo en trazas
y fue parte del primer compuesto de
gas noble sintetizado.

28. El uso principal y más famoso de este gas es en
la fabricación de dispositivos emisores de luz
tales como lámparas bactericidas, tubos
electrónicos, lámparas estroboscópicas y
flashes fotográficos, así como en lámparas
usadas para excitar láseres de rubí, que
generan de esta forma luz coherente.
El xenón (ξενόν, que en griego significa
"extraño") fue descubierto por William Ramsay
y Morris Travers en 1898 en los residuos
obtenidos al evaporar los componentes del aire
líquido.

29. El radón es un elemento
químico perteneciente al grupo
de los gases nobles. En su forma
gaseosa es incoloro, inodoro e
insípido (en forma sólida su
color es rojizo). En la tabla
periódica tiene el número 86 y
símbolo Rn. Su masa media es
de 222 g.

30. La emanación del radón del suelo varía con el tipo
del suelo y con el contenido de uranio superficial, así
que las concentraciones al aire libre del radón se
pueden utilizar para seguir masas de aire en un
grado limitado. Este hecho ha sido puesto al uso por
algunos científicos atmosféricos.

31. Por muchos años los químicos creyeron que esos
gases eran inertes, porque sus capas exteriores
estaban totalmente ocupadas por electrones. Es
decir, no podían combinarse con otros
elementos o compuestos. Se sabe que esto no es
cierto, al menos para los cuatro gases nobles
más pesados argón, criptón, xenón y radón.

32.  1. Helio (he): Abunda en el sol y en los planetas de
mayor masa. Se utiliza para
inflar globos meteorológicos
y dirigibles.
 2. Neón (Ne): Emite color rojizo, se usa para avisos
luminosos.
 3. Argón (Ar): Como combustible para
aviones y cohetes

33.  4. Kriptón (Kr): Se usan en bombillas
que duran años, también para flash
fotográfico.
 5. Xenón (Xe): Luz azul-verde parecido al kriptón
 6. Radón (Rn): de noble nada de nada,
es radioactivo (cancerígeno)

35. Número Masa Radio Punto Punto
Nombre Símbolo atómico atómica atomico fusión ebullición
(pm) ----- (°C) -----
Helio He 2 4.003 50 -273 -268
Neón Ne 10 20.18 70 -249 -246
Argón Ar 18 39.95 98 -189 -186
Kripton Kr 36 83.80 112 -157 -152
Xenón Xe 54 131.3 131 -112 -107
Radón Rn 86 222 140 -71 -61

36.  Las Propiedades Físicas en condiciones normales son de un gas
monoatómico. Solamente se solidifica a -250° C.
Las Propiedades Químicas van ligadas a que es un elemento muy
ligero, por su densidad y viscosidad, ya que tiene estabilidad química.
Se relaciona con su configuración electrónica al tener su órbita
completa, ya que con su configuración 1S² , lo hace un gas estable.

37.  Las Propiedades físicas del Neón dependen de su estado, se utiliza como
refrigerante en estado líquido, y en estado gaseoso se utiliza en tubos
electrónicos. Es incoloro, inoloro e insípido.
Las Propiedades Químicas son básicas, no forma ningún compuesto químico.
Tiene estabilidad química.
Porque con su configuración electrónica 1s²2s²p6 , lo hace estable.

38.  Las Propiedades Físicas del Argón se caracteriza por ser incoloro,
inoloro e insípido. En condiciones normales es un gas, pero puede
licuarse y solidifica con facilidad.
El Argón tampoco forma compuestos químicos, aunque si forma
algunos compuestos clatratos débilmente enlazados con Agua,
Hidroquinona y Fenol. Tiene estabilidad química.
Su configuración electrónica es 1s22s2p63s2p6, por lo que su orbital es
completo y estable.

39.  Las Propiedades Físicas del Kriptón es de un gas incoloro, inoloro e
insípido. Se encuentra en menos cantidad en minerales y meteoritos.
Las Propiedades Químicas del Kriptón es de un gas neutro, el cuál no
reacciona y difícilmente se combina con otros compuestos. Su enorme
neutralidad le confiere propiedades muy apreciadas.
Porque su configuración con órbita completa,
1s22s2p63s2p64s23d104p6 , lo hace muy neutro.

40.  Las Propiedades del Xenón es de un gas incoloro, inoloro e insípido. Es
el único elemento no radioactivo que forma compuestos químicos
estables a la temperatura ambiente.
La Química del Xenón se limita a los fluoruros, oxifluoruros y sus
complejos estables, dos óxidos inestables y las especies acuosas
derivadas de la hidrólisis de los fluoruros.
La Configuración electrónica del Xenón es
1s22s2p63s2p64s23d104p6d105s2p6 , la órbita es completa, y el gas es
químicamente inerte.

41.  Las Propiedades Físicas del Radón es atribuible a que es el elemento
más pesado de los gases nobles.
Se caracteriza químicamente por su inercia. Es radioactivo y se
desintegra con la emisión de partículas energéticas alfa.
La Configuración Electrónica del Radón es especialmente estable y le
da las propiedades químicas características de los gases nobles
elementales. 1s22s2p63s2p64s23d104p6d105s2p64f145d106s2p6

43.  A PARTIR DEL GAS NATURAL
Cuando se parte del gas natural se enfría éste con aire líquido hasta que
se condensan todos los componentes de la mezcla excepto el helio, que
permanece en estado gaseoso y se separa.

44.  Se obtiene por subenfriamiento del aire y destilación
fraccionada del líquido criogénico resultante.

45.  La mayor cantidad de argón se produce en plantas de
separación de aire. El aire se licua y se somete a una
destilación fraccionada. Dado que el punto de ebullición
del argón está entre el del nitrógeno y el del oxígeno, se
puede obtener una mezcla rica en argón de las fracciones
de las capas correspondientes a la parte superior de la
columna de destilación. La mezcla rica en argón se destila,
se calienta y se quema catalíticamente con hidrógeno para
eliminar el oxígeno. Mediante una destilación final se
elimina el hidrógeno y nitrógeno, produciendo argón de
elevada pureza que contiene únicamente pocas partes por
millón de impurezas.

46.  Licuación y posterior destilación fraccionada del
aire .

47.  Se encuentra en trazas en la atmósfera terrestre,
apareciendo en una parte por veinte millones. El elemento
se obtiene comercialmente por extracción de los residuos
del aire licuado. Este gas noble se encuentra naturalmente
en los gases emitidos por algunos manantiales naturales

48.  El radón es un gas radiactivo de origen natural, procedente
de la desintegración del radio-226 que se encuentra en una
pequeña proporción en el aire que se respira y es el
responsable de una fracción de la radiación natural que
recibe el ser humano.
La radiación natural forma parte del medio ambiente y sus
principales componentes son las radiaciones cósmicas, las
procedentes de los radionucleidos, presentes en suelos y
rocas, y las de las sustancias radiactivas, que se encuentran
en los alimentos, el agua y el aire.

49. Ionización Del Agua

50.  La ionización es el proceso químico o físico
mediante el cual se producen iones, estos son
átomos o moléculas cargadas eléctricamente
debido al exceso o falta de electrones respecto a un
átomo o molécula neutra. A la especie química con
más electrones que el átomo o molécula neutra se
le llama anión, y posee una carga neta negativa, y a
la que tiene menos electrones catión, teniendo una
carga neta positiva.
IONIZACIÓN

51. Ionización Del Agua
La ionización surge a partir de fenómenos
naturales y su efecto es bien conocido desde
la antigüedad. La concentración de iones
positivos, nocivos para la salud humana, se
ha venido incrementando en los últimos
tiempos como consecuencia del desarrollo
tecnológico de la humanidad.

52. El pH es una medida de la acidez o alcalinidad de
una solución. Lo que el pH indica exactamente es
la concentración de iones hidronio (o iones
hidrógeno) — [H3O+] o solo [H+]— presentes en
determinadas sustancias.

53. La sigla pH significa "potencial de hidrógeno"
(pondus Hydrogenii o potentia Hydrogenii;
del latín pondus, = peso; potentia, =
potencia; hydrogenium, = hidrógeno). Este
término fue acuñado por el químico danés
Sorensen, quien lo definió como el logaritmo
negativo de base 10 de la actividad de los
iones hidrógeno.

54. El término "pH" se ha utilizado
universalmente por lo práctico que resulta
para evitar el manejo de cifras largas y
complejas. En disoluciones diluidas, en
lugar de utilizar la actividad del ion
hidrógeno, se le puede aproximar
empleando la concentración molar del ion
hidrógeno.

55. El pH típicamente va de 0 a 14 en disolución acuosa,
siendo ácidas las disoluciones con pH menores a 7
(el valor del exponente de la concentración es
mayor, porque hay más protones en la disolución), y
alcalinas las que tienen pH mayores a 7. El pH = 7
indica la neutralidad de la disolución (donde el
disolvente es agua).

56.  O Energía de Ionización; es la energía
mínima necesaria para sacar un electrón de
un átomo cuando éste se encuentra en
estado gaseoso y eléctricamente neutro. La
energía de ionización disminuye de arriba
hacia abajo y de derecha a izquierda. En
general, los átomos de menor potencial de
ionización son de carácter metálico (pierden
electrones) en tanto que los de mayor
energía de ionización son de carácter no
metálico

58. ¿Cómo y para qué?
Una manera de ionizar el agua es añadiéndole una sal, que, al disolverse,
libera iones, logrando así ionizar agua.
Otra manera de ionizar el agua es aplicarle una corriente eléctrica. Tras ello,
los iones quedan libres en el agua, y si ponemos unos electrodos, los
podemos recoger y de paso, transformar en metales. Ésto sirve para obtener
metales a partir de aguas que tienen sales de un metal que nos interesa,
disueltas en su seno. Un ejemplo de ello es la obtención de oro y plata a
partir de las sales de oro o de plata disueltas en el agua.

59. Esto puede ser útil si los iones que se liberan
tienen una funcionalidad que queremos tener.
Es éste el caso que tenemos cuando ionizamos el
agua de una piscina, añadiéndole una sal de
clorato de sodio o de potasio. Al hacer esto
conseguimos iones de cloro, los cuales poseen
propiedades desinfectantes que nos permiten
mantener desinfectada el agua de la piscina y
bañarnos sin riesgo a enfermarnos

60. Otra manera de ionizar el agua es aplicarle una
corriente eléctrica. Tras ello, los iones quedan
libres en el agua, y si ponemos unos electrodos,
los podemos recoger y de paso, transformar en
metales. Esto sirve para obtener metales a partir
de aguas que tienen sales de un metal que nos
interesa, disueltas en su seno. Un ejemplo de
ello es la obtención de oro y plata a partir de las
sales de oro o de plata disueltas en el agua.

61. Thank you so
much
Muchas gracias