Obtención y propiedades de los halogenuros metálicos
Los halogenuros se sintetizan de dos formas principales: por combinación directa de sustancias simples (halógeno y metal) o mediante reacciones de intercambio en disolución.
La regla general indica que los cloruros, bromuros y yoduros metálicos son muy solubles en agua. Sin embargo, existe un grupo de excepciones: las sales de plata, cobre monovalente, mercurio monovalente y bivalente, así como de plomo(II).
Es interesante destacar que el flúor muestra propiedades inversas en comparación con sus vecinos de grupo. Allí donde los cloruros y bromuros precipitan (por ejemplo, con el ion plata), el fluoruro de plata resulta ser muy soluble. Y a la inversa: frente a los cloruros y bromuros de calcio solubles se encuentra el fluoruro de calcio, que es prácticamente insoluble.
Debido a los pares de electrones no compartidos, los iones halogenuros actúan con frecuencia como ligandos en los compuestos de coordinación. Ejemplos clásicos son la formación del hexafluoroferrato(III) de potasio o del ácido tetracloroáurico al interactuar sales simples con un exceso de halogenuro.
Oxiácidos de cloro
Las propiedades de los compuestos oxigenados del cloro obedecen estrictamente a patrones relacionados con la valencia del átomo central.
| Fórmula | Valencia del Cl | Nombre del ácido | Nombre de las sales |
|---|---|---|---|
| HClO | I | Hipocloroso | Hipocloritos |
| HClO₂ | III | Cloroso | Cloritos |
| HClO₃ | V | Clórico | Cloratos |
| HClO₄ | VII | Perclórico | Percloratos |
En la serie que va desde el ácido hipocloroso hasta el ácido perclórico se observan dos tendencias opuestas:
- La fuerza de los ácidos aumenta. El $\text{HClO}$ es el más débil de la serie, mientras que el $\text{HClO}_4$ es uno de los ácidos inorgánicos más fuertes.
- La capacidad oxidante y la velocidad de reacción disminuyen. El ácido hipocloroso es un oxidante potente y rápido (desplaza instantáneamente al yodo del yoduro de potasio), mientras que el ácido perclórico diluido apenas reacciona con el mismo reactivo.
Ácido hipocloroso y reacciones de desproporción
Al disolverse en agua, el cloro forma ácido hipocloroso ($\text{HClO}$). Este compuesto es sumamente inestable y sus transformaciones químicas dependen de las condiciones:
- A la luz, la molécula se descompone liberando oxígeno atómico activo. Este proceso es precisamente el que determina la acción bactericida del cloro.
- Al perder agua (si se emplean agentes deshidratantes como el $\text{CaCl}_2$), el ácido se convierte en su anhídrido: el óxido de cloro(I).
- Al calentar, se produce una desproporción: se forman ácido clorhídrico y ácido clórico.
Esta autooxidación-autorreducción también es característica de la interacción del cloro con los álcalis. En una disolución fría se forman cloruros e hipocloritos (así se obtiene el agua de Javel), y al calentar, los hipocloritos se transforman en cloratos.
Características redox
En disolución, los halógenos y sus compuestos se comportan de manera predecible si se evalúa su capacidad reductora. Por ejemplo, en una mezcla de bromuros y cloruros, un oxidante fuerte (como el permanganato de potasio) reaccionará primero con el ion bromuro, ya que este es un reductor más fuerte que el cloruro.
Oxidar el ion fluoruro en disolución acuosa por vía química es imposible. El flúor por sí solo es el oxidante más fuerte, su potencial estándar de electrodo es de $+2.87$ V, lo que supera ampliamente el potencial del permanganato.
La interacción del flúor con el oxígeno da lugar a un compuesto único: el difluoruro de oxígeno ($\text{OF}_2$). Dado que el flúor es más electronegativo, atrae los electrones adquiriendo un estado de oxidación -1, mientras que el oxígeno se ve obligado a mostrar un estado de oxidación positivo de +2, inusual para él. La molécula presenta enlaces covalentes polares y una geometría angular similar a la estructura del agua.
Cuanto mayor es el contenido de oxígeno en un oxoácido de cloro, más fuerte es como ácido, pero más débil y lento actúa como oxidante.
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué el ácido fluorhídrico no es oxidado por el permanganato de potasio?
El ion fluoruro no se puede oxidar en disolución mediante métodos químicos. El flúor es el oxidante más fuerte con un potencial de +2,87 V, lo que supera considerablemente la capacidad oxidante del permanganato.
¿Cómo se obtiene el hipoclorito de sodio?
Se sintetiza haciendo pasar cloro gaseoso a través de una disolución fría de hidróxido de sodio. El cloro experimenta una desproporción dando cloruro e hipoclorito.
¿Qué le ocurre a la disolución de hipoclorito al calentarla?
Al elevar la temperatura, el hipoclorito de sodio sufre una desproporción, transformándose en cloruro y clororato de sodio.
Qué más repasar sobre el tema
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