Halogênios

Por Júlio César Lima Lira
O grupo dos halogênios (do grego: formador de sais) corresponde ao 7A das tabelas periódicas mais atuais e 17 das mais antigas. Esse grupo é constituído pelos elementos: Flúor, Cloro, Bromo, Iodo e Astato, cujos gases nobres correspondentes à adição de um elétron na camada de valência em cada elemento são, respectivamente: Neônio, Argônio, Criptônio, Xenônio e Radônio.

Por necessitarem de apenas um elétron para se tornarem estáveis isoladamente, os elementos desse grupamento são altamente eletronegativos e tendem a formar ligações fortes com metais do grupo 1A (Metais Alcalinos) e 2A (Metais Alcalinos Terrosos), geralmente iônicas. A eletronegatividade decresce no grupo de cima para baixo, logo o Flúor é o mais eletronegativo (4,0 na escala de Pauling) e o Astato o menos eletronegativo (2,2 na mesma escala).

O estado de agregação desses elementos é variado, sendo o Flúor e o Cloro gasosos, o Bromo líquido e, o Iodo e o Astato sólidos. Todos, a exceção do Astato, possuem atomicidade 2, ou seja, na natureza encontra-se (mesmo que dificilmente, devido a alta reatividade dos halogênios) F2 (gás flúor) e não F, I2 (sólido Iodo) e não l: apenas o Astato é monoatômico (At). A explicação dessa diversidade de estados físicos para um mesmo tipo de elementos está na densidade eletrônica de cada um: quanto maior o número atômico maiores as forças intermoleculares, sendo assim, explica-se o porquê de o Flúor (Z = 9) ser gasoso e o Iodo (Z = 53) ser sólido.

Junto ao aumento de densidade eletrônica, estão a densidade específica e os pontos de fusão e ebulição: pode-se especular que o Astato seria o mais denso e menos volátil dos halogênios (PF = 302°C e PE =337°C), entretanto, sendo o elemento mais raro do mundo (existem cerca de 28g ao redor do globo) esses dados são desconhecidos ou imprecisos, logo, ao Iodo (d = 4,94 g/cm³, PF = 114°C, PE = 184°C) é dado o título de mais denso e menos volátil do grupo 7A.

Os halogênios, em geral, são bastante reativos e tóxicos aos organismos. Sendo utilizados no tratamento de ferimentos (Iodo), na purificação da água (Cloro) ou na limpeza dentária (Flúor) por essas características. O único não-tóxico é o Iodo, pois é essencial ao bom funcionamento do sistema hormonal humano, porém, se em contato com a pele pode ocasionar lesões, e seu vapor é irritante aos olhos e mucosas.

O Astato, por possuir radioisótopos de meias-vidas muito curtas, frequentemente é sintetizado pelo bombardeamento de bismuto com partículas alfa.

Flúor, Cloro e a Camada de Ozônio

Os dois halogênios Flúor e Cloro contribuem para o aumento do efeito estufa (sob forma de CFC’s – Clorofluorcarbonetos), pois capturam as moléculas de ozônio que protegem o planeta contra grande parte da radiação Ultravioleta.

A utilidade desses gases contendo CFC (como o fréon) está na refrigeração: os fréons são moléculas muito estáveis e não causam danos aos seres vivos. Sendo então, muito utilizados nos refrigeradores antigos, bem como propelentes em aerossóis. O grande problema é que quando liberados, o Cloro dos CFC’s reage de uma forma extraordinária em contato com o ozônio (O3), e essas reações são as responsáveis pela degeneração da camada protetora da Terra contra os raios UV que causam, dentre outros problemas, câncer de pele e o aquecimento global.

Para entender o ciclo que um fréon-11 (exemplo mais comum de CFC, composto de 3 átomos de Cloro, 1 de carbono e 1 de Flúor) realiza, observe o esquema abaixo:

CFCl3 -> CFCl2-.-Cl                (1)

-Cl + O3 -> O2 + ClO                (2)

ClO + O3 -> 2O2 + -Cl             (3)

Tudo começa com a liberação do fréon-11 que, por ser muito leve, sobe para a alta atmosfera e pela ação de raios Ultravioleta (radiação solar) se rompe em dois radicais (CFCl2- e -Cl). O radical Cloro fica livre e reage com uma molécula de ozônio, produzindo gás oxigênio e monóxido de cloro, ou seja, uma molécula de ozônio já foi consumida da atmosfera. Em seguida, o monóxido de cloro reage com outra molécula de ozônio, dando origem a mais oxigênio gasoso e liberando o radical Cloro novamente.

Entretanto, esse radical não fica livre. Volta a reagir com outra molécula de ozônio (repetindo as reações 2 e 3), e com outra várias até que reaja com outra substância resistente à fotólise (ou seja, resistente à radiação solar) ou mais densa (fazendo com que desça da alta atmosfera), para assim finalizar esse ciclo.