Les halogènes (groupe 17) – couleur, état physique et pouvoir oxydant

ChimieChimie minérale15–16 ans

Utiliser avec ma classe

Choisissez F₂, Cl₂, Br₂ ou I₂ et faites glisser le curseur de température : le récipient montre la couleur réelle et l’état physique du corps simple selon ses températures de fusion et d’ébullition. Cliquez sur Lancer la réaction pour faire réagir l’halogène avec du Fe chauffé au rouge, avec H₂ ou avec une solution de NaCl, NaBr ou NaI : la simulation indique si la réaction a lieu, ses conditions, l’équation chimique et la couleur de la solution obtenue. Les élèves voient le pouvoir oxydant décroître F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂, et un halogène plus fort déplacer un halogène plus faible de son sel.

Leçon : Éléments du groupe 17 : propriétés physiques, pouvoir oxydant, réactions avec les métaux, le dihydrogène et les solutions d’halogénures

Ce qu’elle montre

En descendant le groupe 17, les halogènes présentent des tendances nettes. Les températures de fusion et d’ébullition augmentent de F₂ à I₂, car les molécules plus grosses subissent des forces de dispersion de London plus intenses : à température ambiante, le difluor et le dichlore sont gazeux, le dibrome est liquide et le diiode est solide. Le pouvoir oxydant diminue dans le même sens avec la taille des atomes : F₂ explose avec le dihydrogène même dans l’obscurité, alors que H₂ + I₂ est lente et réversible. Un halogène plus réactif déplace un halogène moins réactif de son sel, d’où l’ordre F₂ > Cl₂ > Br₂ > I₂.

Mode d’emploi

Sélectionnez un Halogène et faites glisser le curseur Température pour le voir fondre, bouillir ou se sublimer à ses températures réelles de fusion et d’ébullition. Choisissez ensuite un Réactif, par exemple le fer chauffé au rouge, le dihydrogène ou une solution d’halogénure de sodium, puis cliquez sur Lancer la réaction. Notez s’il y a réaction, les conditions nécessaires et la couleur de la solution, puis établissez l’ordre des pouvoirs oxydants.

Paramètres modifiables

  • Halogène Difluor F₂, Dichlore Cl₂, Dibrome Br₂, Diiode I₂
  • Réactif Fe (fil de fer chauffé au rouge), Dihydrogène H₂, Solution de NaCl, Solution de NaBr, Solution de NaI
  • Température -200–600 °C
  • Vitesse d’animation 0,5–3 ×

Questions à explorer

  1. Pourquoi la température d’ébullition des halogènes augmente-t-elle de F₂ à I₂ ?
  2. Br₂ réagit-il avec une solution de NaCl, puis avec une solution de NaI, et pourquoi ?
  3. Quel halogène réagit le plus violemment avec le dihydrogène, et de quelles conditions le diiode a-t-il besoin ?