Groupe 17 — les éléments qui forment les sels, à un électron de la satisfaction
Le fluor, le chlore, le brome, l’iode et l’astate ont exactement besoin d’un électron supplémentaire pour compléter leur couche externe, et ils le prendront à presque n’importe quoi. Cet appétit exclusif en fait les non-métaux les plus réactifs du tableau — et c’est pourquoi votre eau est potable.
Mis en évidence dans le tableau périodique
Chaque membre
Ce qui les définit
Un électron leur manque pour atteindre la configuration d’un gaz noble ; ils forment donc des ions −1 avec beaucoup d’enthousiasme. « Halogène » signifie « qui forme des sels » : combinez-en un avec un métal et vous obtenez un sel, dont le sel de table n’est que le plus célèbre.
Le fluor est l’élément le plus électronégatif qui soit et réagit avec presque tout, y compris le verre et l’eau. Le chlore est agressif, le brome l’est moins, et l’iode est suffisamment doux pour être vendu en pharmacie. À chaque étape vers le bas, l’électron entrant s’éloigne davantage du noyau.
Tous existent sous forme de molécules X₂, et le groupe traverse tous les états à température ambiante : le fluor et le chlore sont des gaz, le brome est l’un des deux seuls éléments liquides, l’iode et l’astate sont solides.
Tendances périodiques
Dans le groupe : le rayon atomique augmente, l’électronégativité et la réactivité diminuent, tandis que les points de fusion et d’ébullition augmentent à mesure que les molécules plus lourdes s’attirent plus fortement. Les halogènes se déplacent mutuellement d’une solution selon un ordre strict — le chlore extrait le bromure d’un sel de bromure, mais le brome ne peut pas toucher à un chlorure.
Dans le monde
PTFE (Teflon), réfrigérants, enrichissement de l’uranium et fluorure dans le dentifrice et l’eau potable — une mesure qui a fortement réduit les caries dentaires.
Désinfection de l’eau, PVC, eau de Javel et une immense part de toute la chimie industrielle. La chloration de l’eau potable est probablement l’intervention de santé publique ayant sauvé le plus de vies dans l’histoire.
Retardateurs de flamme, produits chimiques agricoles et émulsions photographiques, bien que de nombreuses utilisations aient été restreintes.
Antiseptiques, produits de contraste et — surtout — complémentation alimentaire. Le sel iodé a éliminé le goitre et les lésions cérébrales dues à la carence en iode dans la majeure partie du monde.
Réservé à la recherche. C’est l’élément naturel le plus rare sur Terre.
Manipulation
En tant que classe, ce sont les non-métaux les plus immédiatement dangereux. Le fluor gazeux réagit violemment avec presque tout, et l'acide fluorhydrique pénètre la peau sans douleur pour attaquer les os. Le chlore gazeux a été la première arme chimique utilisée à grande échelle, en 1915, et reste un danger industriel sérieux. Le brome provoque de profondes brûlures chimiques. L'iode, en revanche, est suffisamment sûr à faible concentration pour désinfecter une plaie avec un tampon imbibé.
Bon à savoir
Questions fréquentes
Deux raisons qui se combinent. Son petit atome signifie qu’un électron entrant se retrouve très près du noyau, ce qui est énergétiquement très favorable. De plus, la liaison F–F du gaz fluor est exceptionnellement faible — les deux atomes, riches en doublets non liants, se repoussent — et il faut donc très peu d’énergie pour séparer la molécule avant qu’elle n’attaque autre chose.
Aux concentrations utilisées pour la fluoration de l’eau, environ 0,7 mg/L, les données en faveur de la sécurité sont abondantes et la réduction des caries dentaires est bien documentée. Le fluorure est toxique à des doses bien plus élevées, et les eaux souterraines naturellement riches en fluorure dans certaines régions de l’Inde et de l’Afrique provoquent effectivement une fluorose osseuse. Toute l’histoire est une question de dose.
Il n’a aucun isotope stable, et son isotope à la plus longue durée de vie possède une demi-vie de 8.1 heures. Le seul astate présent sur Terre est produit continuellement à l’état de traces comme intermédiaire dans les chaînes de désintégration de l’uranium et du thorium, et il se désintègre aussi vite qu’il se forme. Les meilleures estimations évaluent la quantité totale présente dans l’ensemble de la croûte à moins de 30 grammes à tout moment.
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