Pregrado
  1. Química general  1.1. Introducción a la Química  1.2. Estructura atómica  1.2.1. Partículas subatómicas  1.2.2. Modelo Atómico  1.2.3. Números cuánticos  1.2.4. Configuración Electrónica  1.2.5. Tendencias periódicas  1.2.6. Isotopes and their applications  1.3. Enlace químico  1.3.1. Enlace iónico  1.3.2. Enlaces covalentes  1.3.3. Enlace Metálico  1.3.4. Hibridación  1.3.5. Geometría molecular y teoría VSEPR  1.3.6. Polaridad del enlace y momento dipolar  1.4. Estequiometría  1.4.1. Concepto de mol  1.4.2. Fórmula empírica y molecular  1.4.3. Reactante limitante y reactante en exceso  1.4.4. Porcentaje de Rendimiento y Pureza  1.4.5. Cálculo de dilución  1.5. Estados de la materia  1.5.1. Leyes de los Gases  1.5.2. Materia y Fuerzas Intermoleculares  1.5.3. Estructuras Sólidas y Cristalinas  1.5.4. Diagrama de fases  1.5.5. Plasma y fluido supercrítico  1.6. Reacciones químicas  1.6.1. Tipos de Reacciones Químicas  1.6.2. Balanceo de ecuaciones químicas  1.6.3. Reacciones termoquímicas  1.6.4. Perfiles de energía de reacción  1.7. Soluciones y mezclas  1.7.1. Unidades de concentración  1.7.2. Propiedades del síndrome  1.7.3. Solubilidad y Reglas de Solubilidad  1.7.4. La ley de Henry y la ley de Raoult  1.7.5. Coeficiente de partición  1.8. Equilibrio químico  1.8.1. La ley de acción de masas  1.8.2. El principio de Le Chatelier  1.8.3. Cociente de reacción  1.8.4. Para usar esta calculadora en línea para la constante de equilibrio, ingrese la constante de equilibrio (Eq.) y presione el botón de calcular. Aquí es cómo se puede explicar el cálculo de la constante de equilibrio con los valores de entrada dados -> 0.05 = 0.05/0.  1.8.5. Equilibrio ácido-base  1.9. Ácidos y bases  1.9.1. Definiciones de Arrhenius, Brønsted–Lowry y Lewis  1.9.2. pH y pOH  1.9.3. Titulación ácido-base  1.9.4. Solución Buffer  1.9.5. Indicador ácido-base  1.9.6. Polyprotic Acids and Bases  1.10. Electroquímica  1.10.1. reacciones redox  1.10.2. Celdas Galvánicas y Electrolíticas  1.10.3. Ecuación de Nernst  1.10.4. Electrólisis  1.10.5. Leyes de Faraday de la electrólisis  1.11. Termodinámica  1.11.1. Leyes de la Termodinámica  1.11.2. Entalpía, entropía y energía libre de Gibbs  1.11.3. Espontaneidad de las reacciones  1.11.4. Ciclos termodinámicos (Ley de Hess, ciclo de Carnot)  1.12. Cinética  1.12.1. La ley de velocidad y el orden de reacción  1.12.2. Energía de Activación y Catalizador  1.12.3. Teoría de colisiones  1.12.4. Mecanismo de reacción  1.12.5. Teoría del estado de transición
  2. Química orgánica  2.1. Estructura y relaciones  2.1.1. Hibridación en Compuestos de Carbono  2.1.2. Resonancia y aromatización  2.1.3. Orbitales moleculares  2.1.4. Efectos inductivo y mesomérico  2.2. Hidrocarburos  2.2.1. Hidrocarburos  2.2.2. Alqueno  2.2.3. Alquinos  2.2.4. Compuestos aromáticos  2.2.5. Cicloalcanos y Conformación  2.3. Grupo Funcional  2.3.1. Alcoholes y fenoles  2.3.2. Éteres y epóxidos  2.3.3. Aldehídos y cetonas  2.3.4. Ácidos carboxílicos y derivados  2.3.5. Aminas  2.3.6. Ésteres y amidas  2.3.7. Tioles y sulfuros  2.4. Estereoscópico  2.4.1. Isomería en Estereoquímica  2.4.2. Quiralidad y actividad óptica  2.4.3. Análisis estructural  2.4.4. Diastereómeros y Enantiómeros  2.5.1. Reacciones de sustitución  2.5.2. Reacciones de eliminación  2.5.3. Reacciones de adición  2.5.4. Reacciones radicales  2.5.5. Reacciones de reordenamiento  2.5.6. Reacciones Pericíclicas  2.6. Espectroscopía y análisis estructural  2.6.1. Espectroscopía Infrarroja  2.6.2. Espectroscopía por resonancia magnética nuclear  2.6.3. Espectrometría de masas  2.6.4. Espectroscopia UV-visible  2.6.5. Cristalografía de rayos X  2.7. Química de polímeros  2.7.1. Polímeros de Adición y Condensación  2.7.2. Mecanismo de polimerización  2.7.3. Polímero biodegradable  2.7.4. Polímeros conductores e inteligentes
  3. Química inorgánica  3.1. Química de coordinación  3.1.1. Ligandos y compuestos de coordinación  3.1.2. Teoría del campo cristalino  3.1.3. Teoría de Orbitales Moleculares en Compuestos de Coordinación  3.1.4. Distorsión de Jahn–Taylor  3.2. Química del grupo principal  3.2.1. Metales alcalinos y alcalinotérreos  3.2.2. Halógenos y Gases Nobles  3.2.3. Los metales de transición y sus complejos  3.2.4. Lantánidos y Actínidos  3.3. Solid state chemistry  3.3.1. Redes cristalinas y celdas unitarias  3.3.2. Defectos en sólidos  3.3.3. Propiedades eléctricas y magnéticas  3.3.4. Superconductividad  3.4. Química bioinorgánica  3.4.1. Iones metálicos en biología  3.4.2. Reacciones enzimáticas con metales  3.4.3. Intoxicación por metales y desintoxicación  3.4.4. Metaloproteínas y Metaloenzimas
  4. Química física  4.1. Química Cuántica  4.1.1. Dualidad onda-partícula  4.1.2. Ecuación de Schrödinger  4.1.3. Números Cuánticos y Orbitales  4.1.4. Espectroscopía atómica y molecular  4.2. Mecánica estadística  4.2.1. Distribución de Maxwell–Boltzmann  4.2.2. Funciones de partición  4.2.3. Estadísticas de Bose-Einstein y Fermi-Dirac  4.3. Termodinámica química  4.3.1. Energía Libre de Gibbs  4.3.2. Transición de fase  4.3.3. Eficiencia termodinámica  4.4. Química de superficies  4.4.1. Absorción y Catálisis  4.4.2. Coloides y Emulsiones
  5. Química Analítica  5.1. Métodos clásicos  5.1.1. Análisis Gravimétrico  5.1.2. titrímetro  5.2. Métodos instrumentales  5.2.1. Cromatografía  5.2.2. Espectroscopía  5.2.3. Métodos electroanalíticos  5.2.4. Difracción de rayos X
  6. Química Industrial  6.1. Petroquímica  6.2. Principios de ingeniería química  6.3. Química Verde  6.4. Farmacéuticos y Síntesis de Medicamentos
  7. Bioquímica  7.1. Carbohidratos  7.2. Proteínas y enzimas  7.3. Lípidos y membranas  7.4. Ácidos nucleicos  7.5. Metabolismo y Bioenergética  7.6. Cinética enzimática y mecanismo

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Halógenos y Gases Nobles


En el mundo de la química, la tabla periódica es una herramienta esencial. Organiza todos los elementos conocidos en un arreglo significativo donde sus propiedades pueden ser destacadas sistemáticamente. Dentro de esta tabla, ciertos grupos de elementos muestran características comunes. Esta lección profundizará en dos grupos fascinantes en la química del grupo principal: los halógenos y los gases nobles. Estos elementos se pueden encontrar en los grupos 17 y 18, respectivamente.

Halógenos

Los halógenos pertenecen al grupo 17 de la tabla periódica. El término "halógeno" proviene de las palabras griegas "hal-" (sal) y "-gen" (producir), que describen la capacidad de estos elementos para producir sales. Esta familia incluye los siguientes elementos:

  • Flúor (F)
  • Cloro (Cl)
  • Bromo (Br)
  • Yodo (I)
  • Astato (At)

Cada uno de estos elementos es altamente reactivo, especialmente con los metales alcalinos y los metales alcalinotérreos, con los cuales pueden formar compuestos iónicos llamados sales.

Propiedades físicas de los halógenos

  • Estado: Los halógenos existen en tres estados de la materia a temperatura ambiente: flúor y cloro como gases, bromo como líquido, y yodo y astato como sólidos.
  • Color: Estos elementos tienen diferentes colores debido a transiciones electrónicas: el flúor es amarillo pálido, el cloro es amarillo verdoso, el bromo es marrón rojizo, y el yodo es púrpura.
  • Punto de fusión y punto de ebullición: Hay una tendencia creciente en el punto de fusión y punto de ebullición desde el flúor hasta el astato debido al aumento de la fuerza de las fuerzas de van der Waals.

Visualizando la tendencia

Miremos la tendencia del punto de ebullición usando un ejemplo:

Elemento: F Cl Br I At Punto de ebullición (°C): -188 -34 59 184 337
Elemento: F Cl Br I At Punto de ebullición (°C): -188 -34 59 184 337
F Cloro Br I At punto de ebullición de halógenos

La tendencia muestra que el punto de ebullición de los halógenos aumenta al ir del flúor al astato porque el tamaño del átomo se vuelve más grande y, como resultado, las fuerzas de van der Waals también aumentan.

Propiedades químicas de los halógenos

  • Reactividad: Todos los halógenos son altamente electronegativos y reaccionan vigorosamente con metales y otros elementos.
  • Formación de sales: Los halógenos reaccionan con metales alcalinos para formar compuestos iónicos, como el cloruro de sodio (NaCl).
  • Reacciones de desplazamiento: Un halógeno más reactivo puede desplazar a un halógeno menos reactivo de una solución de haluro de metal.

Ejemplo de texto de una reacción de desplazamiento

Cuando el gas cloro se pasa a través de una solución de bromuro de potasio (KBr), la reacción procede de la siguiente manera:

Cl 2 (g) + 2KBr(ac) → 2KCl(ac) + Br 2 (ac)
Cl 2 (g) + 2KBr(ac) → 2KCl(ac) + Br 2 (ac)

Gases nobles

Los gases nobles están ubicados en el grupo 18. Conocidos por su falta de reactividad debido a tener una capa de valencia completa, este grupo incluye:

  • Helio (He)
  • Neón (Ne)
  • Argón (Ar)
  • Kriptón (Kr)
  • Xenón (Xe)
  • Radón (Rn)

Propiedades físicas de los gases nobles

  • Estado: Todos los gases nobles son incoloros e inodoros a temperatura ambiente.
  • Punto de ebullición: Los gases nobles tienen un punto de ebullición muy bajo que aumenta con la masa atómica.
  • Naturaleza inerte: Debido a su capa de electrones de valencia completa, los gases nobles son casi completamente inertes en condiciones estándar.

Visualizando la tendencia

Miremos la tendencia del punto de ebullición usando otro ejemplo:

Elemento: He Ne Ar Kr Xe Rn Punto de ebullición (°C): -269 -246 -186 -152 -108 -62
Elemento: He Ne Ar Kr Xe Rn Punto de ebullición (°C): -269 -246 -186 -152 -108 -62
He Ne Ar Kr Xe punto de ebullición de gases nobles

Los gases nobles muestran un aumento notable en sus puntos de ebullición con el aumento del número atómico, debido a un aumento en las fuerzas de van der Waals.

Propiedades químicas de los gases nobles

  • Inertness: Los gases nobles rara vez participan en reacciones químicas en condiciones estándar. Esta característica se debe a su capa de valencia completamente llena.
  • Compatibilidad: Como los gases nobles no forman fácilmente compuestos, se utilizan comúnmente para proporcionar atmósferas inertes en experimentos científicos.

Ejemplo de uso

El helio se utiliza a menudo para llenar globos porque es no inflamable y es más ligero que el aire, lo que permite que los globos floten.

Aplicación de los halógenos y los gases nobles en la vida diaria

Halógenos

  • Flúor: Se utiliza como fluoruro en pastas de dientes para ayudar a prevenir la caries dental.
  • Cloro: Se utiliza como desinfectante en piscinas y plantas de tratamiento de agua.
  • Bromo: Se utiliza en retardantes de llama y algunas medicinas.
  • Yodo: Esencial para la función tiroidea en humanos y utilizado en antisépticos.

Gases nobles

  • Helio: Además de su uso en globos, el helio también se utiliza en criogenia y máquinas de resonancia magnética (MRI).
  • Neón: Famoso por los brillantes letreros de neón utilizados en publicidad.
  • Argón: Se utiliza en bombillas incandescentes y fluorescentes para evitar la oxidación del filamento.

Conclusión

Los halógenos y los gases nobles son elementos importantes con características distintas y diversas aplicaciones en una variedad de campos. Sus propiedades físicas y químicas únicas los hacen invaluables tanto en entornos industriales como cotidianos. Al entender las tendencias y comportamientos de estos grupos, los químicos pueden seguir aprovechando sus propiedades para la innovación y el descubrimiento.


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Halógenos y Gases Nobles

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