Les halogènes sont les atomes de la colonne 17 (groupe VII) du tableau périodique des éléments de Mendeleïev








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  1. GENERALITES 



  • Halogène vient du grec : halo (sel), gène (créateur)

  • Les halogènes sont les atomes de la colonne 17 (groupe VII) du tableau périodique des éléments de Mendeleïev.



  • Il existe six atomes appartenant à la famille des halogènes : le fluor, le chlore, le brome, l’iode, l’astate et l’ununseptium.



  • Les deux derniers étant hautement radioactifs et leurs durées de vie n’excédant pas la minute, nous les mettrons de côté. De plus l’existence de l’ununseptium est hypothétique.



  • Pour les autres, on les trouve sous forme de molécules diatomiques dans la nature.



  • Leurs couches électroniques extérieures étant composées de 7 électrons, leur forme ionique la plus stable s’exécute avec le gain d’un électron, formant un anion (ion halogénure)



  • Configuration électronique ns2 np5 .Ils ont tous une valence égale à 1- .




  • Engendreurs de sels « non métalliques ».




  • Plus on monte dans la colonne et plus les atomes gagnent facilement un électron périphérique pour former des ions négatifs et ressembler ainsi au gaz rare le plus proche.



  • Leur point de fusion augmente au fur et à mesure que les atomes deviennent plus gros. C'est ainsi qu'à 25 °C, le fluor et le chlore sont des gaz, le brome est liquide, l'iode et l'astate sont solides.



  • Sous forme de gaz ou de vapeur, ces éléments sont dangereux à respirer car ils forment des acides au contact de l'eau des poumons.

  1. FLUOR

  1. INTRODUCTION

Le fluor du latin fluere signifiant flux ou fondant.

Décrit par Georgius Agricola en 1529 sous sa forme de fluorine (CaF2 )

En 1670, Schwandhard remarqua que le verre était attaqué lorsqu'il était exposé à de la fluorite traitée à l'acide.

Ce n'est qu'en 1886 qu'Henri Moissan, après 74 ans d'efforts, obtint du fluor pur.


  1. PROPRIETES PHYSICO-CHIMIQUES :



A. Propriétés physiques :

    • 1er élément du groupe VII du tableau de Mendeleïev

    • Configuration spatiale 1s2 2s2 2p5 ou (K)2 (L)7




Symbole, N° atomique

F, 9

Couleur (F2)

Jaune verdâtre claire (gaz)

Odeur (F2)

Très forte, irritante, désagréable

PM

18,99 g/mol

Masse volumique

1,696 kg/m

Solubilité dans l’eau

8% à 20 C°

Point de fusion

-188°C

Point d’ébullition

-122°C

Possède Isotope artificiel de masse atomique

17,22


B. Propriétés chimiques :

    • Le fluor est l’élément le plus électronégatif, il réagit avec tous les éléments même avec les gaz nobles sauf ; He, Ar.

    • oxydant puissant ; Gaz corrosif.

    • Les réactions sont toujours exothermiques, à chaud, elles sont violentes

    • Le F liquide n’a pas d’action sur les métaux.

    • Il se lie très fortement aux cations: ceux du Calcium majoritairement mais aussi du Magnésium, Aluminium et aux cations des métallo-enzymes.

    • Certains métaux Aluminium, Chrome, Fer se recouvrent de F- pour être protégés d’attaque profonde.

    • La substitution des hydrogènes des fonctions carbures par F- peut être totale et implique la formation de composés d’une stabilité exceptionnelle comme CF4.

    • Les composés organiques fluorés peuvent être polymérisés :

La polymérisation du tetrafluoroéthylène => la formation du Téflon PTFE.

  • L'acide fluorhydrique "fluorure d'hydrogène":




SiO2(s) + 6 HF (aq) → H2[SiF6] (aq) + 2 H2O (l)


  • En conséquence, il doit être stocké dans des récipients en plastique, et même idéalement dans des bouteilles en téflon. L'acide fluorhydrique a la propriété unique de pouvoir dissoudre presque tous les oxydes inorganiques.



  • Les dérivés du fluor :



Dérivés fluorés

Formule chimique

Propriétés


Fluorure d’hydrogène

HF

  • T>20°C: gaz soluble volatil.

  • Attaque la silice et silicates.

  • Réaction violente avec alcalins et alcalino-terreux.

Fluorure de sodium

NaF

  • Poudre cristalline blanche inodore.

  • Salin, stable, peu réactif.

  • Attaque le verre.

Fluorine,
Cryolite,
Fluoroapatite

CaF2
3NaF,AlF3
CaF2,3Ca3(PO4)2

Principal minéral 48.5% en fluor.
Relativement rare; industrie de Al.
Importance environnementale: roche extraction PO4--

Tétrafluorure de Silicium

Si

+F4


Gaz incolore, toxique+++, odeur âcre, s’hydrolyse en SiF62-

Mono Fluoro

phosphate de sodium

NaFPO3

Synthétique : dentifrice car compatible avec ses constituants.


Fluorures organiques:

Fluorocarbures

CXHYFZ

  • Réfrigérants, solvants, agents de soufflage.

  • Dérivés saturés: ni toxiques, ni narcotiques.

  • Dérivés non saturés : très toxiques.
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