Gases nobres e halogênios

À temperatura ambiente, o cloro é um gás, o bromo um líquido e o iodo um sólido, mas os três ficam na mesma coluna.

As duas últimas colunas da tabela ficam lado a lado, mas se comportam como opostos. O grupo 17, os halogênios, está entre os elementos mais reativos que se conhecem. O grupo 18, os gases nobres, está entre os menos reativos. A diferença entre eles é um único elétron, e olhar para esse elétron explica boa parte da química.

Gases nobres: camadas completas

Hélio, neônio, argônio, criptônio, xenônio e radônio têm a camada externa totalmente preenchida: 2 elétrons no hélio, 8 nos demais. Uma camada completa é um arranjo muito estável. Os átomos não têm forte tendência a perder, ganhar ou compartilhar elétrons, então existem como átomos isolados, e não como moléculas, e só reagem em condições especiais. O xenônio forma compostos com o flúor e o oxigênio, mas o hélio, o neônio e o argônio não formam nenhum composto estável em condições normais.

A baixa reatividade os torna úteis. O argônio forma quase 1% do ar e é usado para encher lâmpadas e para proteger o metal quente durante a soldagem, porque não reage com o filamento incandescente nem com o metal fundido. O hélio é mais leve que o ar e não queima, e é por isso que enche balões de festa e dirigíveis no lugar do hidrogênio. O neônio brilha num tom vermelho-alaranjado quando a eletricidade passa por ele, o que deu nome aos letreiros de neon.

Halogênios: falta um elétron

Flúor, cloro, bromo, iodo e astato têm 7 elétrons externos, um a menos que uma camada completa. Ganhar um único elétron lhes dá o mesmo arranjo do gás nobre vizinho, então eles puxam elétrons de outros átomos com avidez. É por isso que têm eletronegatividade tão alta e por que são perigosos como elementos puros. O gás cloro ataca os pulmões; o flúor reage com quase tudo, até com o vidro. O nome halogênio vem de palavras gregas que querem dizer "formador de sal", porque eles se combinam com metais para formar sais como o cloreto de sódio.

Descendo o grupo, as moléculas (F₂, Cl₂, Br₂, I₂) ficam maiores e mais pesadas, e as forças entre elas aumentam. À temperatura ambiente, o flúor e o cloro são gases, o bromo é um líquido marrom-avermelhado e o iodo é um sólido escuro que solta vapor violeta. Os pontos de fusão do PubChem no modelo mostram a subida: flúor 53.53 K, cloro 171.65 K, bromo 265.95 K e iodo 386.85 K, o que dá cerca de 114 °C. A reatividade vai no sentido contrário: o flúor é o mais reativo, e cada halogênio abaixo dele quer um elétron um pouco menos.

Domados dentro de compostos, os halogênios estão em toda parte no dia a dia. O sal de cozinha é cloreto de sódio. Pequenas quantidades de cloro são acrescentadas à água da torneira e às piscinas para matar germes. Muitas pastas de dente contêm flúor, e o sal costuma ser vendido com iodo acrescentado, porque o corpo precisa de um pouco de iodo para fazer os hormônios da tireoide. Em todos esses casos, o halogênio está presente como íon negativo ou num composto, e não como o perigoso elemento puro.