Halogenuro

Un halogenuro o haluro, (derivado del nombre griego halos = sal), es un compuesto binario en el cual una parte es un átomo halógeno y la otra es un elemento, catión o grupo funcional que es menos electronegativo que el halógeno. Según el átomo halógeno que forma el haluro éste puede ser un fluoruro, cloruro, bromuro o yoduro, todos elementos del grupo XVII en estado de oxidación -1. Sus características químicas y físicas se suelen parecer para el cloruro hasta el yoduro siendo una excepción el fluoruro.

Pueden ser formados directamente desde los elementos o a partir del ácido HX (X = F, Cl, Br, I) correspondiente con una base. Todos los metales del Grupo 1 forman haluros con los halógenos, los cuáles son sólidos blancos. Un ion haluro un átomo halógeno que posee una carga negativa, como el fluoruro (F-) o cloruro (Cl-). Tales iones se encuentran presentes en todas las sales iónicas de haluro.

Los haluros metálicos son utilizados en lámparas de descarga de alta intensidad, llamadas también lámparas de haluro metálico, como las que se utilizan actualmente en elalumbrado público. Estas son más eficientes que las lámparas de vapor de mercurio, y producen un color de luz más puro que el anaranjado producido por las lámparas de vapor de sodio.

Los haluros de alquilo son compuestos orgánicos comunes del tipo R-X, que contienen un grupo alquilo (R) enlazado covalentemente a un halógeno (X).

Los pseudohaluros son iones poliatómicos similares a los haluros tanto en su carga como en su reactividad. Ejemplos comunes son NNN-, CNO- (cianato) y CN- (cianuro).

Los halogenuros inorgánicos 

Los halogenuros inorgánicos son sales que contienen los iones F-, Cl-, Br- o I-. Con iones plata forman un precipitado (excepto el fluoruro, que es soluble). La solubilidad de la sal de plata decae con el peso del halogenuro. Al mismo tiempo aumenta el color que va de blanco para el cloruro AgCl a amarillo en el AgI.

También existen complejos metálicos de los halogenuros. Así, el yoduro de mercurio se disuelve en presencia de un exceso de yoduro para formar aniones de tetrayodomercurato HgI4

2-. (Este ion se encuentra por ejemplo en el reactivo de Nessler utilizado en la determinación cualitativa del amoníaco).

Los halogenuros orgánicosLos halogenuros orgánicos cuentan con un halógeno en estado de oxidación,unido directamente a un átomo de carbono. Según la naturaleza del halógeno y del resto orgánico tienen una amplia variedad de aplicaciones y se han desarrollado diversas formas de síntesis. Las más importantes reacciones de obtención son:

Intercambio del grupo OH de un alcohol por el halogenuro aplicando disoluciones acuosas de HX. Con 

un hidrógeno en posición "beta" hay peligro de eliminaciones como reacción secundaria.

Intercambio de grupos OH no fenílicos con halogenuro de fósforo (III) (PX3, o halogenuro de tienilo 

(SOX2). Este método también se aplica a la obtención de halogenuros deácidos carboxílicos. Con 

sustancias delicadas se puede llevar a cabo en presencia de una base (p.ej. piridina).

Adición de HX a enlaces múltiples. Según las condiciones (polares o radicalarias) se forma el 

producto Markownikoff o anti-Markownikoff.

Descomposición del diazonio (R-N2+)en presencia de halogenuro de cobre para sintetizar halogenuros 

sobre carbonos aromáticos (Reacción de Sandmeyer)

Sustitución radicalaria de uno o varios hidrógenos en un grupo alcano. Un ejemplo es la síntesis 

de bromuro de bencilo a partir de tolueno con bromo elemental en condiciones fotoquímicas:

Br2 + H3CC6H5 -> HBr + BrH2CC6H5

La selectividad de esta reacción puede ser mejorada en algunos casos partiendo del halogenuro de la succinimida en vez del halógeno elemental.

Sustitución de un hidrógeno aromático por un halogenuro mediante en presencia de un catalizador 

(generalmente un ácido de Lewis, como FeBr3):

Br2 + C6H5Me -[FeBr3]-> HBr + C6H4BrMe

Intercambio de halógenos. Esta reacción se utiliza sobre todo para los fluoruros que son difíciles de 

conseguir por otros métodos.

HALOGENUROS O HALUROS- Características generales de los haluros:

Constituyen un grupo en el que aparecen una serie de compuestos, formados por iones halógenos monovalentes electronegativos, F-, Cl-, Br-, I-, que son grandes, teniendo una carga de sólo -1, con facilidad para polarizarse. De estos compuestos existen 90 especies bien caracterizadas que pertenecen a:

• cloruros ----> Na, K, Mg, Pb.

• fluoruros -----> Ca, Na, Al.

• Además de estos cationes, también existe otra serie de haluros con metales de base como Cu, Zn, Fe y Pb.

• El F es el elemento más abundante en rocas ígneas: F (600 ppm) > Cl (314 ppm) > Br (1,62 ppm) > I (0.3 ppm). El radio del F es aproximadamente 1.32, muy semejante al del O y al del (OH-), lo que permite que existan sustituciones entre ellos.

• Se concentra en los últimos estadios de la cristalización magmática de pegmatitas, en yacimientos Sn-W y yacimientos hidrotermales, formando Topacio, Fluorita, Ambligonita (fosfato de Li, típico de pegmatitas), Silicofluoruros, Aluminofluoros, Borofluoruros y fluoruros de Tierras Raras (T.R.); Fluorita.

• A diferencia del F, el Cl no entra a formar silicatos debido a que su radio iónico es mucho mayor, así como por su solubilidad que impide la entrada en rocas ígneas. Aparece asociado a un origen fumarólico, formando cloruros de Fe, Mn, Al y Mg. El Cl es un componente importante en fluidos, ya que sirve para el transporte de iones, siendo frecuente en inclusiones fluidas.

• En condiciones exógenas el F es inmóvil, contrariamente al Cl que es muy soluble. Como consecuencia, parte va a parar a aguas marinas y parte a las continentales (forma ClNa, Mg y Ca).

• El Br y el I no se concentran en condiciones magmáticas, ni tampoco forman minerales propios. En condiciones exógenas (en el mar) el Br es más abundante que el I y el F. En la atmósfera el más abundante es el I (vapor de I).

• Desde el punto de vista cristaloquímico, dentro de esta clase se pueden encontrar mas cloruros que fluoruros: 50% de cloruros, 25% de fluoruros y el resto serían bromuros y ioduros.

• Los fluoruros y cloruros por regla general son monocatiónicos, pudiendo presentar a veces dos cationes, asociándose uno grande con uno pequeño: K-Na, K-Mg, K-Ca, Pb-Cu. Los que son monocatiónicos poseen mayor simetría y son compuestos con fórmula tipo AX ó AX2. Ejemplo:

AX ------------ NaCl

AX2 ------------ F2Cl

Los que tienen dos cationes tienen simetría menor, existiendo mayor participación de enlace covalente.

• La dureza en los fluoruros es mayor que la de los cloruros, Bromuros y Ioduros. Para el MgF (Selaita) oscila entre 5 y 1.

• La densidad varía entre 1 y 9. Los mas densos son los cloruros, y dentro de estos existe una variación dependiendo del tipo de catión. La densidad en los fluoruros es de 3-4.

• El índice de refracción (I.R.) en los cloruros es mayor que en los fluoruros.

- Clasificación de los haluros:

│Grupo de la Fluorita

A) Fluoruros

│Grupo de la Avogadrita

│Grupo de la Criolita

B) Cloruros, Bromuros y Ioduros:

- Asociación Al-Mg-Fe│Grupo de la Laurencita

│Grupo de la Keuperita

- Asociación Na-Ca-K │Grupo de la Halita

│Grupo de la Carnalita

│Nantokita-Querargita

│Atacamita

- Asociación Ca-Pb-Hg

│Grupo de la Boleíta

│Grupo de la Colomelana

- GRUPO DE LA FLUORITA:

Dentro de este grupo se incluyen los siguientes minerales:

- Fluorita ------- F2Ca

- Selaita ------- F2Mg

- Villiaumita --- NaF

• FLUORITA.- Cristaliza en el sistema cúbico. Su estructura, se puede explicar de dos formas:

• Los cationes Ca2+, se encuentran distribuidos en los vértices y centros de las caras de una celda unitaria cúbica. Los iones F- están coordinados tetraédricamente con 4 Ca2+.

• Cada Ca2+ está coordinado con 8 F- que le rodea en los vértices de un cubo. La relación de radios (RCa:RF = 0.979) lleva a una coordinación 8 con el Ca.

En la Fluorita pueden existir sustituciones de Ca por T.R., concretamente por Itrio (Itriofluorita) y Cerio (Ceriofluorita).

Presenta hábito cúbico y octaédrico. Con frecuencia cubos maclados según [111] en forma de maclas de penetración. Generalmente en cristales o masa exfoliables. También macizo; granular grueso o fino; columnar.

Posee una exfoliación octaédrica perfecta según {111}. Es transparente a translúcido. Brillo vítreo. El color varía bastante, siendo normalmente verde claro, amarillo, verde azulado o púrpura; también incoloro, blanco, rosa, azul, castaño. El color en algunas Fluoritas es consecuencia de la presencia de hidrocarburos. El I.R. es bajo, 1.433. Es fluorescente y fosforescente.

- YACIMIENTOS:

• Como mineral accesorio menor en diversas rocas graníticas y pegmatitas.

• Es un componente importante en carbonatitas. En Pagora aparece asociado Apatito, U y T.R.

• En yacimientos Sn-W, con Scheelita:

- En yacimientos hidrotermales, en los que puede ser mineral principal o aparecer como ganga junto a menas metálicas, sobre todo Pb y Ag. En Asturias e Illinois, la Fluorita que no forma cristales, se encuentra en las calizas formando filones.

• En yacimientos estratiformes sedimentarios en medio lagunar o marino, tipo Mexicano.

- EMPLEO:

• Se usa como fundente en la fabricación de acero.

• En la fabricación de ácido fluorhídrico (FH).

• La variedad óptica se emplea en pequeñas cantidades en la fabricación de prismas y diversos sistemas ópticos.

· ASOCIACION Na-Ca-K

En cuanto al comportamiento geoquímico, el radio del K es similar al del Rb y Cs, por ello pueden darse sustituciones de K por Rb o Cs. Entre el Na y el K existe una gran diferencia de radios lo que supone que no puedan existir sustituciones isomórficas entre Na y K.

- GRUPO DE LA HALITA:

• HALITA.- Es el más importante. En su estructura cada catión y cada anión está rodeado por 6 vecinos más próximos en coordinación octaédrica. La estructura de la Halita fue la primera que se determinó mediante técnicas de difracción de rayos X por W.H. y W.L. Bragg en 1913.

Tiene una dureza de 2.5, dureza superior a la de la Silvina. La Silvina debe su color rojizo a la existencia de inclusiones de Hematites. Se diferencia de la Halita, como ya se ha dicho, por su dureza, que es menor, así como su densidad; otra característica que las diferencia es el sabor, la Silvina tiene un sabor salado pero más amargo que la Halita.

Presenta hábito cúbico. Su exfoliación es perfecta según (110), mientras que la Fluorita posee exfoliación según (111). Esto se debe a la menor fuerza de atracción que existe, en la Fluorita, entre los átomos según (111), siendo estas fuerzas mayores en la Halita.

Presenta color blanco o incolora, aunque puede tener tonalidades amarillas, rojas, azuladas y púrpura en ejemplares impuros. Su sabor, como ya se ha mencionado, es salado.

- YACIMIENTOS:

• Es de origen sedimentario. Los depósitos de sal se han originado por la evaporación gradual y desecación final de masas de agua salada. Para que se produzca es necesario que las aguas tengan 

alta concentración de sal, ya que esta es muy soluble. También aparece disuelto en aguas de manantiales y lagos salados.

• Aparece también en el Keuper (Triásico).

• En domos de sal. El domo de sal es una masa casi vertical, que penetra en las rocas hacia la superficie desde una capa profunda. Normalmente en estos casos suele aparecer asociada a petróleo.

La explotación puede ser:

a) A cielo abierto, como es el caso de la mina de Torremolinos.

b) Por sondeos de disolución, de donde se extrae la salmuera.

En España existen yacimientos como Cardona, Polanco (Santander), Cabezón de la Sal, en la provincia de Alicante, etc.

• SILVINA.- Es el cloruro de potasio (KCl), siendo isotípico con la Halita, pero no existen sustituciones isomórficas entre Na y K.

Cristaliza en el sistema cúbico. Es transparente si es puro. Incoloro o blanco; también con tonalidades azuladas, amarillentas o rojizas (con Fe), debido a las impurezas.

Su dureza es de 2, inferior a la de la Halita. Su densidad también es menor. Presenta sabor amargo picante.

- YACIMIENTOS:

• Su origen es fundamentalmente evaporítico, como los yesos.

• Tiene el mismo origen, forma de yacimiento y paragénesis que la Halita, pero es mucho menos frecuente.

España es un importante productor de sales potásicas. Aparece en Barcelona y Lérida, siendo las mineralizaciones del Eoceno, no se encuentran plegados y se utiliza en una minería tradicional (Suria y Cardona)

- EMPLEO:

• Es la principal fuente de los compuestos de K, que se utilizan como fertilizantes.

• Un 5% para jabón.

• Elaboración de vidrios.

• CARNALITA.- Su fórmula es CaMg. Se encuentra asociado a la Silvina. Su dureza es inferior a la de la Halita 1 - 2.5.

En ella, parte del Mg2+ se encuentra sustituido por Fe+2. Su sabor es amargo.

Se forma en cuencas lacustres, asociada a la Halita y a la Silvina.

· ASOCIACION Cu-Pb-Hg

- GRUPO DE LA NANTOKITA-QUERARGIRITA:

Existe una serie de cristales mixtos: con Ag y Cu está la serie de la Querargirita-Nantokita.

• QUERARGIRITA-BROMARGIRITA.- Poseen estructura tipo NaCl, desde la Querargirita hasta la Bromargirita forman una serie isomorfa completa, los cristales mixtos se denominan embolitas.

Son incoloras o amarillentos debido a la Ag. Se encuentran en la zona de oxidación en yacimientos de Ag (Hiendelaenciana).

La Iodargirita se engloba en esta serie, cristalizando en el sistema hexagonal al igual que la Miargirita (AgI y CuI respectivamente). Por cada 5 átomos existe uno de Cu en la Miargirita.

• El Ioduro de Cu, es la Barshita.

│Son isoes-

│tructurales

• Nantokita │con la Sph.

Minerales del Perú - Halogenuros

Fluorita

Halita

Son aquellos minerales formados por la combinación de elementos halógenos (cloro, flúor, bromo o yodo) con metales formando sales, dando lugar a cloruros, fluoruros, bromuros y yoduros respectivamente. Presentan como característica común su escasa dureza, puntos de fusión moderadamente altos y que son malos conductores del calor y la electricidad. Los haluros son la clase mineral más reducida en número de minerales, unos 90 aproximadamente. Cabe mencionar también la importancia industrial que tienen muchos de estos minerales (halita, silvinita, fluorita, criolita) como materias primas de gran importancia en diversas industrias. Por ejemplo, la criolita es mena de aluminio cuando se encuentra en grandes cantidades. Es importante resaltar que la adición del flúor, en bajas concentraciones a las aguas potables contribuye a mejorar la salud dental de la población. La halita es utilizado en la industria química como fuente de sodio y cloro, como condimento, en la conservación de alimentos, abono y para el curtido de pieles. La fluorita se utiliza como fundente en la fabricación de aceros, de vidrios opalescentes, en esmaltados, así como en la fabricación de ácido fluorhídrico y los fluorocarburos (refrigerantes). Tanto la halita (cloruro de sodio) como la silvita (cloruro de potasio) son muy abundantes en las rocas sedimentarias, además de que también están disueltos en el agua de mar. La halita de hecho es el principal componente de las salinas de mar, Mientas que, la silvina es mucho más rara, y es una de las últimas sales en separarse de las salinas.La silvina se utiliza fundamentalmente como fuente de potasio para la fabricación de fertilizantes.La halita se reconoce fácilmente por su sabor salado y su hábito cúbico casi perfecto (aunque no siempre). La silvina, por su parte, se diferencia de la halita en que tiene frecuentemente un color anaranjado, y su sabor es más amargo.