Alogeni

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Liquid fluorine tighter crop.jpg Chlorine ampoule.jpg
Bromine 25ml.jpg Iod kristall.jpg
In senso orario partendo dall'immagine in alto a sinistra: fluoro, cloro, iodio e bromo.

Gli alogeni (dal greco alos- -genos, generatore di sali) sono gli elementi del VII gruppo della tavola periodica e sono, in ordine di numero atomico:

Anche l'elemento artificiale ununseptio (Uus) potrebbe essere un alogeno.

Elemento molecola formula di struttura forma distanza (X−X) (pm)
(gas)
distanza (X−X) (pm)
(solido)
fluoro
F2
Difluorine-2D-dimensions.png
Fluorine-3D-vdW.png
143
149
cloro
Cl2
Dichlorine-2D-dimensions.png
Chlorine-3D-vdW.png
199
198
bromo
Br2
Dibromine-2D-dimensions.png
Bromine-3D-vdW.png
228
227
iodio
I2
Diiodine-2D-dimensions.png
Iodine-3D-vdW.png
266
272
astato
At2

Storia ed etimologia[modifica | modifica wikitesto]

Energia di legame degli alogeni (kJ/mol)
X X2 HX BX3 AlX3 CX4
F 159 574 645 582 456
Cl 243 428 444 427 327
Br 193 363 368 360 272
I 151 294 272 285 239

Nel 1842 il chimico svedese barone Jöns Jakob Berzelius propose il termine "alogeni" – ἅλς (háls), "sale" o "mare", e γεν- (gen-), da γίγνομαι (gnomai), "generare" – per i quattro elementi (fluoro, cloro, bromo e iodio) che formano composti simili a sali con i metalli.[1] La parola "alogeno" in realtà era stata proposta per la prima volta nel 1811 da Johann Salomo Christoph Schweigger come nome per il cloro, appena scoperto. Per questo elemento, però, fu scelto il termine proposto da Davy mentre la parola sostenuta da Schweigger fu tenuta, su suggerimento di Berzelius, come nome per il gruppo di elementi che contiene il cloro.[2]

Configurazione elettronica[modifica | modifica wikitesto]

Hanno una configurazione elettronica di tipo [X] s2 p5, dove X è il gas nobile del periodo precedente, tendono quindi ad acquistare un elettrone, nei sali ionici o ionizzati in acqua hanno infatti una carica negativa unitaria.

Proprietà[modifica | modifica wikitesto]

Sono gli elementi più elettronegativi dei rispettivi periodi della tavola periodica ed allo stato elementare sono molecole biatomiche.

Reattività[modifica | modifica wikitesto]

Da sinistra a destra: cloro, bromo e iodio a temperatura ambiente. Il cloro è allo stato gassoso, il bromo allo stato liquido e lo iodio allo stato solido.

Possono anche reagire tra di loro dando vita a molecole come BrF, ICl o ClF. Per quello che riguarda lo stato fisico in condizioni ambientali, fluoro e cloro sono gassosi, il bromo è liquido, lo iodio e l'astato sono solidi, anche se l'astato è talmente raro ed instabile che di solito non viene mai considerato.

Formano con i metalli sali di formula My+ X y dove X è l'alogeno ed M il metallo. Formano anche idracidi binari di formula HX (HF, HCl, HBr, HI). I sali binari vengono chiamati genericamente alogenuri mentre gli acidi binari acidi alogenidrici.

Gli alogeni sono tutti molto reattivi e, in quantità sufficienti possono essere letali per gli organismi biologici. Il fluoro è il più reattivo: infatti reagisce anche con i gas nobili; cloro e bromo vengono impiegati come disinfettanti. Il cloro è anche un ingrediente basilare nella produzione di candeggina (ipoclorito di sodio), e viene utilizzato per le sue proprietà ossidanti e sbiancanti.

Ruolo biologico[modifica | modifica wikitesto]

Il cloro è l'alogeno più abbondante sulla Terra, dove è presente come ione cloruro (Cl-). Sempre in forma ionica è l'unico alogeno necessario, in quantità relativamente elevate, nel metabolismo umano. Ad esempio, gli ioni cloruro hanno un ruolo nel cervello nel mediare l'azione dei recettori GABA e sono usati nello stomaco per produrre acido cloridrico. Lo iodio è necessario in quantità minime nella produzione di ormoni della tiroide, il fluoro ed il bromo sono necessari solo in piccole quantità ed il fluoro viene utilizzato nei dentifrici in basse concentrazioni, poiché lo ione fluoruro tende a corrodere lo smalto dei denti trasformandolo in fluoruro di calcio insolubile, che va a depositarsi sopra lo smalto stesso rinforzandolo.

Gli alogeni hanno un effetto immunosoppressore ed indeboliscono le capacità cognitive e di coordinamento delle persone. Gli alogeni erano considerati utili per ottimizzare le cosiddette proprietà ADMET (Assorbimento, Distribuzione, Metabolismo, Escrezione, Tossicità) di potenziali farmaci: migliorano l'assorbimento orale e agevolano l'attraversamento delle barriere biologich; sono utili per il riempimento delle piccole cavità idrofobiche presenti in molte proteine bersaglio; e prolungano la durata del farmaco.

Proprietà chimica[modifica | modifica wikitesto]

Alogeno Peso atomico
(u)[3]
Punto di fusione
(K)
Punto di fusione
(°C)
Punto di ebollizione
(K)[4]
Punto di ebollizione
(°C)[4]
Densità
(g/cm3a 25 °C)
Elettronegatività
(Pauling)
Energia di prima ionizzazione
(kJ·mol−1)
Raggio covalente
(pm)[5]
Fluoro 18.9984032(5) 53.53 −219.62 85.03 −188.12 0.0017 3.98 1681.0 71
Cloro [35.446; 35.457] 171.6 −101.5 239.11 −34.04 0.0032 3.16 1251.2 99
Bromo 79.904(1) 265.8 −7.3 332.0 58.8 3.1028 2.96 1139.9 114
Iodio 126.90447(3) 386.85 113.7 457.4 184.3 4.933 2.66 1008.4 133
Astato [210] 575 302  ? 610  ? 337  ? 6.2–6.5[6] 2.2  ? 887.7  ?

Pseudoalogeni[modifica | modifica wikitesto]

Exquisite-kfind.png Lo stesso argomento in dettaglio: Pseudoalogeni.

Con il termine pseudoalogeno si indica un insieme di composti chimici che possiedono proprietà chimiche molto simili a quelle degli alogeni. Pseudoalogeni sono il cianogeno e il bitiocianogeno.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) halogen, Online Etymology Dictionary.
  2. ^ H. A. M. Snelders, J. S. C. Schweigger: His Romanticism and His Crystal Electrical Theory of Matter in Isis, vol. 62, nº 3, 1971, p. 328, DOI:10.1086/350763.
  3. ^ (EN) Michael E. Wieser; Tyler B. Coplen, Atomic weights of the elements 2009 (IUPAC Technical Report) (PDF), vol. 83, IUPAC, 2011, pp. 359–396, DOI:10.1351/PAC-REP-10-09-14. URL consultato il 5 dicembre 2012.
  4. ^ a b Lide, D. R. (a cura di), CRC Handbook of Chemistry and Physics, 84th, Boca Raton, FL, CRC Press, 2003.
  5. ^ (EN) J. C. Slater, Atomic Radii in Crystals, vol. 41, Journal of Chemical Physics, 1964, pp. 3199–3205.
  6. ^ Danaiò Bonchev; Verginia Kamenska, Predicting the properties of the 113–120 transactinide elements, vol. 85, ACS Publications, 1981, pp. 1177–86, DOI:10.1021/j150609a021. URL consultato il 6 maggio 2013.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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