Les Halogenes
Groupe 17 du tableau periodique - F, Cl, Br, I, At
Presentation generale
Les halogenes constituent le groupe 17 (ancienne colonne VIIA) du tableau periodique. Ils comprennent le fluor (F), le chlore (Cl), le brome (Br), l'iode (I) et l'astate (At). Ce sont les elements les plus electronégatifs du tableau periodique.
Pourquoi "halogenes" ? Du grec halos (sel) et gennan (engendrer) : les halogenes sont des "generateurs de sels". En effet, ils reagissent avec les metaux pour former des sels ioniques (NaCl, KBr, CaF₂...).
Configuration electronique et electronegativite
Les halogenes possedent 7 electrons de valence (ns²np⁵). Il ne leur manque qu'un seul electron pour atteindre la configuration du gaz noble suivant. C'est pourquoi ils sont de puissants oxydants : ils captent facilement un electron pour former l'ion halogenure X⁻.
| Element | Z | Etat physique | Electronegativite |
|---|---|---|---|
| Fluor (F) | 9 | Gaz jaune pale | 3,98 |
| Chlore (Cl) | 17 | Gaz jaune-vert | 3,16 |
| Brome (Br) | 35 | Liquide rouge-brun | 2,96 |
| Iode (I) | 53 | Solide violet-noir | 2,66 |
| Astate (At) | 85 | Solide (radioactif) | 2,2 |
Le fluor est l'element le plus electronégatif du tableau periodique (3,98 sur l'echelle de Pauling). Il arrache un electron a presque tous les elements.
Proprietes et reactivite
Molecules diatomiques
A l'etat naturel, les halogenes existent sous forme de molecules diatomiques : F₂, Cl₂, Br₂, I₂. La liaison X-X est une liaison covalente simple.
Puissants oxydants
Les halogenes captent facilement un electron : X₂ + 2e⁻ → 2 X⁻. Le pouvoir oxydant diminue du fluor a l'iode. Le fluor oxyde meme l'eau !
Reaction avec les metaux
Ils reagissent avec les metaux pour former des sels ioniques : 2 Na + Cl₂ → 2 NaCl. Ces reactions sont souvent tres exothermiques.
Composes hydrogenes (HX)
HF (acide fluorhydrique), HCl (acide chlorhydrique), HBr (acide bromhydrique), HI (acide iodhydrique). La force de l'acide augmente de HF a HI.
Dangers et precautions
Fluor (F₂) : gaz extremement toxique et corrosif. Reagit avec presque tout, y compris le verre. Manipulation reservee aux specialistes.
Chlore (Cl₂) : gaz toxique, utilise comme arme chimique lors de la Premiere Guerre mondiale. Irritant pour les voies respiratoires a faible concentration.
Brome (Br₂) : liquide tres volatile dont les vapeurs sont toxiques. Provoque des brulures cutanees graves au contact.
Applications dans la vie quotidienne
Desinfection de l'eau
Le chlore (sous forme de Cl₂ ou d'hypochlorite NaClO) est le desinfectant le plus utilise pour le traitement de l'eau potable et des piscines.
Dentifrice au fluor
Les ions fluorure (F⁻) renforcent l'email dentaire en formant de la fluoroapatite, plus resistante aux attaques acides que l'hydroxyapatite.
Teinture d'iode
L'iode est un antiseptique utilise en medecine (Betadine). Il est aussi indispensable au fonctionnement de la thyroide (hormones T3 et T4).
Teflon (PTFE)
Le polytetrafluoroethylene est un polymere fluore anti-adhesif utilise dans les poeles, les joints et les revetements industriels.
Ce qu'il faut retenir
- 1. Les halogenes (F, Cl, Br, I, At) sont dans le groupe 17 avec 7 electrons de valence (ns²np⁵).
- 2. Ils sont les elements les plus electronégatifs et forment facilement l'ion X⁻.
- 3. Ce sont de puissants oxydants : leur pouvoir oxydant diminue de F a I.
- 4. Ils reagissent avec les metaux pour former des sels ioniques (NaCl, KBr...).
- 5. Applications : desinfection (Cl), dentifrice (F), antiseptique (I), Teflon (F).
