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Boro

Boro
Información sobre la plantilla
Boro.jpeg
Información general
Nombre,símbolo,número:Boro, B, 5
Serie química:Metaloides
Grupo,período,bloque:13, 2, p
Densidad:2460 kg/m3
Apariencia:Negro
Propiedades atómicas
Radio medio:85 pm
Radio atómico(calc):87 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente:82 pm
Configuración electrónica:[He]2s22p1
Estado(s) de oxidación:3 (levemente ácido)
Estructura cristalina:Romboédrica
Propiedades físicas
Estado ordinario:Sólido (no magnético)
Punto de fusión:2349 K
Punto de ebullición:4200 K
Entalpía de vaporización:489,7 kJ/mol
Entalpía de fusión:50,2 kJ/mol
Presión de vapor:0,348
Velocidad del sonido:16200 m/s a 293.15 K (20 °C)

Boro. Es un elemento químico de la tabla periódica que tiene el símbolo B y número atómico 5, su masa es de 10,811. Es un elemento metaloide, semiconductor, trivalente que existe abundantemente en el mineral bórax. Hay dos alótropos del boro; el boro amorfo es un polvo marrón, pero el boro metálico es negro. La forma metálica es dura (9,3 en la escala de Mohs) y es un mal conductor a temperatura ambiente. No se ha encontrado libre en la naturaleza.

Historia

Los compuestos de Boro (del árabe buraq y éste del persa burah) se conocen desde hace miles de años. En el antiguo Egipto la momificación dependía del natrón, un mineral que contenía boratos y otras sales comunes. En China se usaban ya cristales de bórax hacia el 300 a. c., y en la antigua Roma compuestos de boro en la fabricación de cristal. A partir del Siglo VIII los boratos fueron usados en procesos de refinería de oro y plata. En 1808 Humphry Davy, Gay-Lussac y L. J. Thenard obtuvieron boro con una pureza del 50% aproximadamente, aunque ninguno de ellos reconoció la sustancia como un nuevo elemento, cosa que haría Jöns Jacob Berzelius en 1824. El boro puro fue producido por primera vez por el químico estadounidense W. Weintraub en 1909.

Características principales

El boro es un elemento con vacantes electrónicas en el orbital; por ello presenta una acusada apetencia de electrones, de modo que sus compuestos se comportan a menudo como ácidos de Lewis, reaccionando con rapidez con sustancias ricas en electrones. Entre las características ópticas de este elemento, se incluye la transmisión de radiación infrarroja. A temperatura ambiente, su conductividad eléctrica es pequeña, pero es buen conductor de la electricidad a alta temperatura. Este metaloide tiene la más alta resistencia a la tracción entre los elementos químicos conocidos; el material fundido con arco tiene una resistencia mecánica entre 1.600 y 2.400 MPa. El nitruro de boro, un aislante eléctrico que conduce el calor tan bien como los metales, se emplea en la obtención de materiales tan duros como el diamante. El boro tiene además cualidades lubricantes similares al grafito y comparte con el carbono la capacidad de formar redes moleculares mediante enlaces covalentes estables.

Aplicaciones

El compuesto de boro de mayor importancia económica es el bórax que se emplea en grandes cantidades en la fabricación de fibra de vidrio aislante y perborato de sodio. Otros usos incluyen:

  • Las fibras de boro usadas en aplicaciones mecánicas especiales, en el ámbito aeroespacial, alcanzan resistencias mecánicas de hasta 3600 MPa.
  • El boro amorfo se usa en juegos pirotécnicos por su color verde.
  • El ácido bórico se emplea en productos textiles.
  • El boro es usado como semiconductor.
  • Los compuestos de boro tienen muchas aplicaciones en la síntesis orgánica y en la fabricación de cristales de borosilicato.
  • Algunos compuestos se emplean como conservantes de la madera, siendo de gran interés su uso por su baja toxicidad.and ReB2
  • El B-10 se usa en el control de los reactores nucleares, como escudo frente a las radiaciones y en la detección de neutrones.
  • Los hidruros de boro se oxidan con facilidad liberando gran cantidad de energía por lo que se ha estudiado su uso como combustible.
  • En la actualidad, la investigación se está conduciendo en la producción de combustible en forma de hidrógeno con la interacción del agua y de un borohydride (tal como NaBH4).

El motor funcionaría mezclando el borohydride con agua para producir el hidrógeno según lo necesitado, de modo que solucionen algunas dificultades de aplicar el hidrógeno con seguridad en el transporte y su correspondiente almacenaje. La investigación se está produciendo en la universidad de Minessota, Estados Unidos de Abu-Hamed y en el instituto de la ciencia en Rehovot, Israel de Weizmann. Rescatando del olvido las investigaciones que el emprendedor, adelantado inventor español precursor del motor que está por venir: limpio y alimentado de hidrógeno. Arturo Estévez Varela, denomino a su motor en términos coloquiales motor de agua y lo llevo a la práctica con éxito y demostración televisada incluida. Para tener éxito, el índice de la producción del hidrógeno del motor. Necesita resolver solamente las demandas energéticas del motor. Cinco kilogramos de hidrógeno (que corresponde a 40 kilogramos de NaBH4) tiene la mismacantidad de energía que veinte galones (60 kilogramos) de combustible, ya que por desgracia el inventor ya está fallecido y el secreto que amargamente se fue con él. Se tiene que redescubrir.

Abundancia y obtención

Los Estados Unidos de América (desierto de Mojave, en California) y Turquía son los mayores productores de boro. El elemento se encuentra combinado en bórax, ácido bórico, colemanita, kernita, ulexita y boratos. El ácido bórico se encuentra a veces en las aguas volcánicas. La ulexita es un mineral que de forma natural presenta las propiedades de la fibra óptica. El boro puro es difícil de preparar; los primeros métodos usados requerían la reducción del óxido con metales como el magnesio o aluminio, pero el producto resultante casi siempre se contaminaba. Puede obtenerse por reducción de halogenuros de boro volátiles con hidrógeno a alta temperatura.

Enlaces relacionados

Referencia

  • WebElements.com - boro
  • EnvironmentalChemistry.com - Boro

Fuentes