Page 172 - Quimica - Undécima Edición

142 CAPÍTULO 4 Reacciones en disolución acuosa

Las ecuaciones iónicas son
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Cl 2 (g) 1 2Br(ac) 88n 2Cl (ac) 1 Br 2 (l)
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Cl 2 (g) 1 2I (ac) 88n 2Cl (ac) 1 I 2 (s)
A su vez, el bromo molecular puede desplazar al ion yoduro en disolución:

0 21 21 0
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Br 2 (l) 1 2I (ac) 88n 2Br (ac) 1 I 2 (s)
Si se invierten los papeles de los halógenos, la reacción no se produce. Así, el bromo no
puede desplazar los iones cloruro y el yodo no puede desplazar los iones bromuro y clo-
ruro.
Las reacciones de desplazamiento de halógeno tienen una aplicación industrial direc-
ta. Los halógenos, como grupo, son los elementos no metálicos más reactivos. Todos ellos
son agentes oxidantes fuertes. En consecuencia, se encuentran en la naturaleza en forma
combinada (con metales) como halogenuros , pero nunca como elementos libres. De estos
cuatro elementos, el cloro es, por mucho, la sustancia química industrial más importante.
En 2010 su producción anual en Estados Unidos fue de 25 mil millones de libras, con lo
que ocupó el décimo lugar entre los productos químicos industriales más importantes. La
producción anual de bromo es de sólo una centésima parte de la del cloro, y la producción
de fl úor y de yodo es aún menor.
Para recuperar los halógenos de sus halogenuros se requiere un proceso de oxidación,
el cual se representa como
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2X ¡ X 2 1 2e 2
donde X indica un halógeno. El agua de mar y la salmuera natural (por ejemplo, el agua
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subterránea en contacto con depósitos salinos) son fuentes ricas en iones Cl , Br e I .
El bromo es un líquido rojo humeante.
Los minerales como la fl uorita (CaF 2 ) y la criolita (Na 3 AlF 6 ) se utilizan en la obtención
de fl úor. Como el fl úor es el agente oxidante más fuerte conocido, no hay manera de
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convertir los iones F en F 2 por medios químicos. La única manera de efectuar la oxida-
ción es mediante procesos electrolíticos, que se estudiarán con detalle en el capítulo 18.
El cloro, al igual que el fl úor, se produce en la industria mediante procesos electrolíticos.
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El bromo se prepara de manera industrial a partir de la oxidación de iones Br con
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cloro, que es un agente oxidante lo sufi cientemente fuerte como para oxidar los iones Br
pero no el agua:
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2Br (ac) ¡ Br 2 (l) 1 2e
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Una de las fuentes más ricas de iones Br es el Mar Muerto: aproximadamente 4 000
partes por millón (ppm) en masa de todas las sustancias disueltas es Br. Después de la
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oxidación de los iones Br , el bromo se separa de la disolución insufl ando aire sobre ella,
y posteriormente la mezcla de aire y bromo se enfría para condensar el bromo (fi gura 4.17).
Figura 4.17 Producción
El yodo también se prepara a partir del agua de mar y de la salmuera natural por
industrial del bromo, un líquido 2
rojo y fumante a través de la oxidación de los iones I con cloro. Como de manera invariable están presentes los iones
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oxidación con cloro gaseoso de Br y I en la misma fuente, ambos son oxidados con cloro. Sin embargo, es relativa-
una disolución acuosa con mente fácil separar el Br 2 del I 2 porque el yodo es un sólido escasamente soluble en agua.
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contenido de iones Br .
El proceso de insufl ado de aire removerá la mayor parte del bromo formado, pero no
afectará al yodo presente.
5A 6A 7A
N O
7B 1B 2B P S Cl Reacción de desproporción
Mn Cu Br
I La reacción de desproporción es un tipo especial de reacción redox. En una reacción de
Au Hg
desproporción, un mismo elemento en un estado de oxidación se oxida y se reduce al
mismo tiempo. En una reacción de desproporción un reactivo siempre contiene un elemen-
Elementos con mayor probabilidad
de experimentar desproporción. to que puede tener por lo menos tres estados de oxidación. El elemento mismo está en un