6 éléments
Halogènes
Les halogènes forment le groupe 17. À un électron d’une couche externe complète, ils sont très réactifs et forment facilement des sels avec les métaux : « halogène » signifie « générateur de sel ». La réactivité diminue en descendant dans le groupe, du fluor, l’élément le plus réactif, à l’astate.
- Membres
- 6
- À temp. ambiante
- 3 solide, 1 liquide, 2 gaz
- Plage de fusion
- -220 à 450 °C
- Électronégativité
- 2.2 – 3.98
Tous : halogènes
- 9FFluor18,9984 u · 1886
- 17ClChlore35,45 u · 1774
- 35BrBrome79,9 u · 1826
- 53IIode126,9045 u · 1811
- 85AtAstate[210] u · 1940
- 117TsTennesse[294] u · 2010
Les générateurs de sels
Halogène signifie « qui engendre le sel » en grec. Chaque halogène possède sept électrons sur sa couche externe, un de moins qu’une couche complète, et arrache un électron à presque tous les métaux qu’il rencontre. Le résultat est un sel : le chlorure de sodium, notre sel de table, en est l’exemple le plus connu, mais les fluorures, bromures et iodures se forment tous de la même manière.
Gaz, liquide et solide dans une même colonne
Les halogènes forment le seul groupe du tableau périodique qui compte des éléments dans les trois états à température ambiante. Le fluor est un gaz jaune pâle, le chlore un gaz jaune-vert, le brome un liquide rouge foncé qui dégage des vapeurs orangées, et l’iode un solide noir violacé brillant qui se transforme directement en vapeur violette quand on le chauffe.
Ce changement tient à la taille des molécules. Les molécules d’halogènes plus grosses ont davantage d’électrons, si bien que les faibles attractions qui s’exercent entre elles se renforcent en descendant le groupe, ce qui élève les points de fusion et d’ébullition.
Évolution le long du groupe 17
Chaque rang supplémentaire ajoute une couche électronique. Lisez les colonnes de haut en bas.
La réactivité diminue en descendant le groupe
Le fluor est l’élément le plus réactif de tous. Il attaque le verre, réagit violemment avec l’eau et se combine même avec le xénon, un gaz noble. Le chlore est moins agressif, le brome moins encore, et l’iode est assez doux pour être appliqué sur les coupures. Un halogène plus réactif déplace un halogène moins réactif de ses sels : faites barboter du chlore dans une solution de bromure de potassium, et la solution vire à l’orange à mesure que le brome est libéré.
Dans votre eau, vos dents et votre thyroïde
Les halogènes ont aussi leur place dans l’histoire des atteintes à l’environnement. Les chlorofluorocarbures, jadis utilisés dans les réfrigérateurs et les bombes aérosols, libéraient dans la haute atmosphère du chlore qui détruisait la couche d’ozone. Le protocole de Montréal de 1987 a organisé leur abandon, et la couche d’ozone se reconstitue lentement.
- Le chlore désinfecte l’eau potable et les piscines, et sert à fabriquer le PVC
- Le fluorure renforce l’émail des dents et est ajouté au dentifrice
- L’iode est indispensable aux hormones thyroïdiennes ; le sel iodé prévient les carences
- Les composés du brome servent de retardateurs de flamme et entrent dans certains médicaments
Questions fréquentes
Pourquoi le fluor est-il l’halogène le plus réactif ?
Ses atomes sont minuscules, si bien que le noyau attire très fortement un électron entrant, et la liaison fluor–fluor est inhabituellement faible. Ces deux facteurs rendent le fluor prompt à réagir avec presque tout.
L’astate est-il un halogène ?
Il appartient au groupe 17 et est généralement compté parmi eux, même si sa chimie est moins bien établie car il est extrêmement radioactif et rare. Il pourrait se comporter en partie comme un métal.
Les halogènes sont-ils dangereux ?
À l’état d’éléments, oui : le fluor, le chlore et le brome sont toxiques et corrosifs, et le chlore fut employé comme gaz de combat pendant la Première Guerre mondiale. Sous forme d’ions fluorure, chlorure et iodure dans des composés, ils sont sans danger, et beaucoup sont indispensables.