Si tu étudies le Tableau périodique groupe par groupe en cours de chimie, tu tomberas vers la fin sur le septième groupe principal. Dans le septième groupe principal se trouvent les halogènes, qui jouent un rôle important en chimie.Mais, c'est quoi un halogène ?Pour en savoir plus sur les halogènes et leurs…
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Jetzt kostenlos anmeldenSi tu étudies le Tableau périodique groupe par groupe en cours de chimie, tu tomberas vers la fin sur le septième groupe principal. Dans le septième groupe principal se trouvent les halogènes, qui jouent un rôle important en chimie.
Mais, c'est quoi un halogène ?
Pour en savoir plus sur les halogènes et leurs propriétés, consulte ce résumé de cours.
Les halogènes se composent du fluor, du chlore, du brome, de l'iode, de l'astate et de le tennesse.
Les halogènes sont un groupe d'éléments qui se trouvent dans le groupe \( 7 \) du tableau périodique.
Selon l'UICPA, le groupe \( 7 \) est le groupe des métaux de transition contenant le manganèse, le technétium, le rhénium et le bohrium. Mais lorsque la plupart des gens font référence aux groupes dans le tableau, ils omettent les métaux de transition. Par groupe \( 7 \) , on entend donc le groupe qui se trouve en deuxième position à droite dans le tableau périodique, les halogènes.
Les halogènes sont tous des Non-métaux. Ils montrent de nombreuses propriétés typiques des Non-métaux.
Les ions constitués d'atomes d'halogène sont appelés halogénures. Les composés ioniques constitués d'ions halogénures sont appelés sels d'halogénures.
Par exemple, le sel de chlorure de sodium est constitué d'ions sodium positifs et d'ions chlorure négatifs.
La réactivité et l'Électronégativité diminuent à mesure que l'on descend dans le groupe, tandis que le rayon atomique et les points de fusion et d'ébullition augmentent. La capacité d'oxydation diminue à mesure que l'on descend dans le groupe, tandis que la capacité de réduction augmente.
Au début de ce résumé de cours, nous avons dit que le groupe des halogènes contenait six éléments. Mais cela dépend de la personne à qui l'on s'adresse. Les quatre premiers éléments sont connus sous le nom d'halogènes stables. Il s'agit du fluor, du chlore, du brome et de l'iode. Le cinquième élément est l'astate, un élément extrêmement radioactif. Le sixième est l'élément artificiel tennesse, et tu comprends plus tard pourquoi certains ne l'incluent pas dans le groupe. Examinons maintenant les éléments individuellement, en commençant par le fluor.
Le fluor est le plus petit et le plus léger des éléments du groupe. Il présente le numéro atomique \( 9 \) et se présente sous la forme d'un gaz jaune pâle à température ambiante.
Le fluor est l'élément le plus électronégatif du tableau périodique. Cela en fait également l'un des éléments les plus réactifs. Cela s'explique par le fait qu'il s'agit d'un très petit Atome. Les halogènes ont tendance à réagir en gagnant un électron pour former un Ion négatif. Tout électron entrant est fortement attiré par le noyau du fluor en raison de la petite taille de l'atome de fluor. Cela signifie que le fluor réagit facilement. En fait, le fluor forme des composés avec presque tous les autres éléments. Il peut même réagir avec le verre ! Nous le stockons dans des conteneurs spéciaux utilisant des Métaux tels que le cuivre, car ils forment une couche protectrice de fluor sur leur surface.
Le nom du fluor vient du verbe latin fluo-, qui signifie "couler", ce qui reflète ses origines. À l'origine, le fluor était utilisé pour abaisser le point de fusion des métaux. Dans les années \( 1900 \) , il a été utilisé dans les réfrigérateurs sous la forme de CFC, ou chlorofluorocarbones, qui sont désormais interdits en raison de leur effet nocif sur la couche d'ozone. De nos jours, le fluor est ajouté au dentifrice et entre dans la composition du Teflon™.
Pour en savoir plus sur les CFC, consulte le résumé de cours "Destruction de la couche d'ozone".
Teflon™ est le nom de marque du composé polytétrafluoroéthylène, un polymère constitué de chaînes d'atomes de carbone et de fluor. Les liaisons \( C-C \) et \( C-F \) sont extrêmement solides, ce qui signifie que le polymère ne réagit pas avec grand-chose d'autre. Il est également extrêmement glissant, ce qui explique qu'il soit souvent utilisé dans les poêles antiadhésives. En fait, le polytétrafluoroéthylène présente le troisième coefficient de frottement le plus faible de tous les solides connus, et il est le seul matériau auquel un gecko ne peut pas adhérer !
Le chlore présente un numéro atomique de \( 17 \) et est un gaz vert à température ambiante. Son nom vient du mot grec chloros, qui signifie "vert".
Le chlore présente une électronégativité assez élevée, derrière l'oxygène et son proche cousin le fluor. Il est également extrêmement réactif et ne se trouve jamais à l'état naturel.
Comme nous l'avons mentionné précédemment, les points de fusion et d'ébullition augmentent à mesure que l'on descend dans le groupe du tableau périodique. Cela signifie que le chlore présente des points de fusion et d'ébullition plus élevés que le fluor. Cependant, il présente une électronégativité, une réactivité et une énergie de première ionisation plus faibles.
Nous utilisons le chlore à des fins très diverses, de la fabrication des matières plastiques à la désinfection des piscines. Cependant, il ne s'agit pas seulement d'un élément pratique et utile. Il est essentiel à la vie de toutes les espèces connues. Mais l'excès d'une bonne chose peut être néfaste, et c'est exactement le cas du chlore. Le chlore gazeux est hautement toxique et a été utilisé pour la première fois comme arme pendant la Première Guerre mondiale.
Jette un coup d'œil aux réactions du chlore pour observer comment nous utilisons le chlore dans la vie de tous les jours.
L'élément suivant est le brome. Le brome est un liquide rouge foncé à température ambiante et présente un numéro atomique de \( 35 \) .
Le seul autre élément liquide à température et pression ambiantes est le mercure, qui est utilisé dans les thermomètres.
Comme le fluor et le chlore, le brome n'est pas présent librement dans la nature, mais forme d'autres composés. Ceux-ci comprennent les organobromés, qui sont couramment utilisés comme retardateurs de flammes. Plus de la moitié du brome produit chaque année dans le monde est utilisée de cette manière. Comme le chlore, le brome peut être utilisé comme désinfectant. Toutefois, le chlore est préféré en raison du coût plus élevé du brome.
L'iode est le plus lourd des halogènes stables, avec un numéro atomique de \( 53 \) . Il se présente sous la forme d'un solide gris-noir à température ambiante et fond en produisant un liquide violet. Son nom vient du grec iodes, qui signifie "violet".
Les tendances décrites plus haut dans l'objet se poursuivent lorsque l'on descend dans le tableau périodique jusqu'à l'iode. Par exemple, l'iode présente un point d'ébullition plus élevé que le fluor, le chlore et le brome, mais une électronégativité, une réactivité et une énergie de première ionisation plus faibles. Il est cependant un meilleur agent réducteur.
Nous en arrivons maintenant à l'astate. C'est là que les choses commencent à devenir un peu plus intéressantes.
L'astate présente un numéro atomique de \( 85 \) . Il s'agit de l'élément naturel le plus rare de la croûte terrestre, que l'on trouve principalement dans les résidus de la désintégration d'autres éléments. Il est très radioactif, son isotope le plus stable présent une demi-vie d'un peu plus de huit heures !
On n'a jamais réussi à isoler un échantillon d'astate pure, car elle se vaporiserait immédiatement sous l'effet de sa propre radioactivité. C'est pourquoi les scientifiques se présentent comme des devinettes sur la plupart des propriétés de l'astate. Ils prévoient qu'il suit les tendances montrées par le reste du groupe et lui attribuent donc une électronégativité et une réactivité inférieures à celles de l'iode, mais des points de fusion et d'ébullition plus élevés. Cependant, l'astate montre également des propriétés uniques. Il se situe à la frontière entre les Métaux et les non-métaux, ce qui a présenté un débat sur ses caractéristiques.
Par exemple, les halogènes deviennent de plus en plus sombres au fur et à mesure que l'on descend dans le groupe - le fluor est un gaz pâle tandis que l’iode est un solide gris. Certains chimistes prédisent donc que l'astate est un gris noir foncé. D'autres le considèrent plutôt comme un métal et prédisent qu'il est brillant, lustré et qu'il s'agit d'un semi-conducteur. Dans les composés, l'astate se comporte parfois un peu comme l'iode et parfois un peu comme l'argent. Pour toutes ces raisons, elle est souvent mise de côté lorsqu'on parle des halogènes.
Si un élément n'existe pas assez longtemps pour être observé, peut-on dire qu'il existe vraiment ? Comment pouvons-nous donner une couleur à un matériau que nous ne pouvons pas observer ?
Le tennesse est le dernier membre des halogènes, mais certains ne la considèrent pas du tout comme un membre à part entière. Le tennesse présente un numéro atomique de \( 117 \) et est un élément artificiel, ce qui signifie qu'elle n'est créée qu'en faisant entrer en collision deux noyaux plus petits.
Il en résulte un noyau plus lourd qui ne dure que quelques millisecondes. Une fois de plus, c'est un élément un peu difficile à comprendre !
Les chimistes prévoient que le tennesse présente un point d'ébullition plus élevé que les autres halogènes, suivant la tendance observée dans le reste du groupe, mais qu'elle ne forme pas d'anions négatifs. La plupart des gens le considèrent comme une sorte de métal post-transition plutôt que comme un véritable non-métal. C'est pourquoi on exclut souvent le tennesse du groupe \( 7 \) .
Les halogènes participent à de multiples types de réactions, en particulier le fluor, qui est l'un des éléments les plus réactifs du tableau périodique. Rappelons que la réactivité diminue au fur et à mesure que l'on descend dans le groupe.
Les halogènes peuvent :
Voici l'équation de la réaction de déplacement entre le chlore et les ions iodure :
$$ Cl_2 + 2I^- \rightarrow 2Cl^- + I_2 $$
Les ions halogènes peuvent également réagir avec d'autres substances. Ils peuvent
Pour tester les halogénures, nous pouvons effectuer une simple réaction en éprouvette.
Avec un peu de chance, tu devrais obtenir les résultats suivants :
Le test fonctionne parce que l'ajout de nitrate d'argent à une solution aqueuse d'ions halogénures forme un halogénure d'argent. Le chlorure, le bromure et l'iodure d'argent sont insolubles dans l'eau et partiellement solubles si l'on ajoute différentes concentrations d'ammoniaque. Cela nous permet de les différencier.
Les halogènes présentent une myriade d'utilisations différentes dans la vie quotidienne. Nous en avons déjà évoqué quelques-unes ci-dessus, mais voici d'autres exemples :
Un produit halogène est un élément qui se trouve dans le groupe 17 du tableau périodique.
Les halogènes sont des produits chimiques toxiques et combustibles pouvant nuire à la santé et à l'environnement.
Les halogènes se trouvent dans les piscines (chlore et brome), l'eau potable (chlore et fluor), le sel de table (chlore) et le dentifrice (fluor). Outre l'astate, le corps humain contient des traces d'halogènes, qui sont considérés comme essentiels pour la santé.
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Commence à apprendrePrévois la couleur et l'état physique de l'astate à température ambiante.
Brun foncé-noir, solide.
Nomme les cinq halogènes.
Fluor, chlore, brome, iode, astate.
Les halogènes forment des molécules _______.
diatomiques
Lesquelles des tendances suivantes augmente au fur et à mesure que l'on essaie de descendre dans le groupe 17 du tableau périodique ?
Point d'ébullition.
Lequel des halogènes suivants présente le plus grand rayon atomique ?
Iode
Lequel des halogènes suivants est le plus électronégatif ?
Fluor
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