Elenco pratico degli elementi alogeni

Gli alogeni sono un gruppo di cinque o sei elementi non metallici che si trovano nel gruppo 19 della tavola periodica (precedentemente gruppo VIIA). Consiste in un gruppo di elementi di grande importanza per le molteplici applicazioni che hanno, nonché per la loro importanza a livello biologico per il funzionamento delle cellule in tutti i sistemi viventi.

Questo gruppo di elementi si trova appena a destra del gruppo dei metalli nobili, motivo per cui sono solo a un passo dall’acquisire la configurazione elettronica a ottetto intero, corrispondente alla configurazione elettronica più stabile conosciuta.

Proprietà comuni degli alogeni

Gli alogeni comprendono gli elementi con un carattere non metallico maggiore o, ciò che è lo stesso, gli elementi che hanno un carattere meno metallico. Alcune delle sue proprietà fisiche e chimiche più rappresentative sono:

Sono elementi altamente elettronegativi.

La loro vicinanza nella tavola periodica ai gas nobili significa che questi elementi hanno una forte tendenza a catturare un elettrone in più per completare il loro ottetto. Inoltre, poiché la carica nucleare effettiva aumenta man mano che ci spostiamo da sinistra a destra lungo la tavola periodica, questi elementi possono attrarre più elettroni. Di conseguenza, il primo elemento del gruppo, il fluoro, è l’elemento più elettronegativo della tavola periodica .

La sua configurazione elettronica di valenza è ns ² np ⁵

Poiché appartengono al gruppo VII degli elementi rappresentativi della tavola periodica, gli alogeni hanno 7 elettroni negli orbitali syp del loro guscio di valenza. Di conseguenza, hanno una configurazione di guscio di valenza di ns ² np ⁵ , dove n rappresenta il livello di energia del guscio di valenza che coincide con il periodo di ciascun elemento.

Tutti condividono la valenza -1

La valenza più comune di questi elementi non metallici è -1, poiché con questa valenza acquistano la configurazione elettronica di un gas nobile. Inoltre, tutti gli alogeni tranne il fluoro condividono anche un insieme di valenze positive che sono +1, +3, +5 e +7.

Hanno un’elevata energia di ionizzazione.

Per le stesse ragioni espresse sopra, è molto difficile rimuovere un elettrone dal guscio di valenza di questi elementi per convertirli in un catione. Questo porta come conseguenza che hanno un’elevata energia di ionizzazione.

Hanno un’elevata affinità elettronica.

Poiché la cattura di un elettrone per diventare un anione monovalente comporta il riempimento del suo guscio di valenza (che è una configurazione molto stabile e quindi a bassa energia), gli alogeni rilasciano molta energia durante questo processo. Pertanto, hanno un’elevata affinità elettronica .

Hanno un basso punto di fusione e di ebollizione

Come la maggior parte dei non metalli, i punti di fusione e di ebollizione di questi elementi sono relativamente bassi, due dei quali sono gas in condizioni normali di temperatura e pressione, mentre il terzo è liquido e solo questi ultimi sono solidi.

Sono elementi molto reattivi

Nessuno degli alogeni si trova in natura in forma libera o elementare. Sono sempre combinati con altri elementi formando diversi tipi di composti, sia organici che inorganici. Ciò è dovuto alla sua elevata reattività e al carattere fortemente ossidante.

Tutti formano molecole elementari biatomiche.

In forma elementare, gli alogeni non sono stabili come specie monoatomiche. Invece, formano molecole biatomiche tenute insieme da un legame covalente singolo puro in cui ogni atomo contribuisce con un elettrone.

Elenco degli elementi alogeni

Il gruppo degli alogeni è composto dai seguenti elementi, ordinati dal più basso al più alto in base al loro numero atomico:

• Fluoro (F)
• Cloro (Cl)
• Bromo (Br)
• Iodio (I)
• Astato (As)
• teneso (Ts)

Fluoro (F)

È l’elemento 9 della tavola periodica e il primo membro del gruppo alogeno. È l’elemento più elettronegativo conosciuto, motivo per cui, a differenza degli altri membri del gruppo, non può acquisire valenze positive (non esiste altro elemento in grado di sottrarre un elettrone al fluoro). Nel suo stato elementare, è un gas biatomico giallo molto tossico e irritante.

Cloro (Cl)

Il cloro è l’elemento 17 della tavola periodica e corrisponde all’alogeno del terzo periodo. Il suo normale punto di ebollizione è di soli -34,04 °C, il che lo rende un gas a temperatura ambiente. In questo stato, ha una colorazione verde-giallastra che è responsabile del suo nome, che deriva da chloros , che è un termine greco usato per descrivere questo colore. Il cloro e il fluoro sono i due alogeni più abbondanti sulla terra. Il primo si trova principalmente sotto forma di ioni disciolti nell’acqua salata degli oceani e dei mari del pianeta e in molteplici minerali presenti nella crosta terrestre.

Bromo (Br)

Il bromo è l’unico membro liquido della famiglia degli alogeni. È un liquido marrone scuro che bolle a 58,8 °C a 1 atm di pressione. Allo stato puro ha un caratteristico odore sgradevole. Questo elemento è di grande importanza nella sintesi organica per le sue caratteristiche acido/base di Lewis.

Iodio (I)

Corrisponde al quarto elemento del gruppo degli alogeni ed è il primo del gruppo che in condizioni normali si presenta in forma solida. È un solido cristallino dal colore viola intenso, quasi nero (da cui prende il nome). Il solido non fonde in condizioni normali, ma sublima, passando direttamente allo stato gassoso. Molti sali di iodio possiedono proprietà antisettiche, motivo per cui è un componente importante in alcune preparazioni farmaceutiche.

Astato (As)

Il nome astatus deriva dal termine greco astatus che significa instabile. Questo nome fu coniato nel 1940 dai suoi scopritori, Dale R. Corson, Kenneth Ross ed Emilio Segrè per essere un elemento radioattivo ottenuto per fusione nucleare in un acceleratore di particelle. Nonostante sia stato scoperto in questo modo, non è un elemento di sintesi poiché si può trovare, seppure in piccolissime quantità, in alcuni punti della crosta terrestre. In effetti, questo è l’elemento naturale più scarso dell’intera tavola periodica, trovandosi in quantità rilevabili solo in depositi di altri elementi dove si formano costantemente nuclei di astato come conseguenza del decadimento radioattivo di altri elementi più pesanti.

teneso (Ts)

Tenesus è un elemento sintetico noto prima della sua scoperta come ununseptium. È l’elemento 117 della tavola periodica e il secondo elemento più pesante mai sintetizzato in un acceleratore di particelle. Non è stato fino a poco tempo fa, nel 2010, che diversi laboratori di ricerca nucleare hanno identificato con successo l’elemento 117. Tra questi laboratori c’è l’Oak Ridge National Laboratory, un laboratorio situato nello stato del Tennessee, negli Stati Uniti, da cui ha preso il nome.

Il motivo per cui, all’inizio di questo articolo, abbiamo detto che gli alogeni sono formati da 5 o 6 elementi è perché si sa molto poco sulle proprietà di quest’ultimo elemento. Non è mai stato sintetizzato in quantità sufficientemente grandi per determinarne sperimentalmente le proprietà chimiche e quindi avere un’idea se sia costituito o meno da un alogeno. Tuttavia, dati gli andamenti periodici di alcune proprietà fisiche e chimiche e sulla base di alcuni calcoli teorici, si ritiene che questo elemento dovrebbe comportarsi più come un metalloide che come un alogeno.

Riferimenti

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