Boro
Metaloide esencial para las plantas, usado en detergentes y vidrios resistentes al calor.
Propiedades rápidas
Qué es el boro
El boro es un metaloide esencial que tiene un papel clave en la industria y la biología. Aunque no es muy abundante en la corteza terrestre, su capacidad para formar compuestos únicos lo hace indispensable. Curiosamente, el boro es fundamental para el crecimiento de las plantas, ya que interviene en la formación de las paredes celulares.
Para qué sirve el boro
Vidrios resistentes
El boro se utiliza en la fabricación de vidrios de borosilicato, conocidos por su resistencia al calor y a los cambios bruscos de temperatura. Estos vidrios son comunes en utensilios de cocina y laboratorios.
Detergentes y blanqueadores
Los compuestos de boro, como el perborato de sodio, se emplean en detergentes y productos de limpieza por su capacidad para mejorar la eficacia del lavado y blanqueo.
Agricultura
En la agricultura, el boro es un micronutriente esencial para las plantas. Se añade a los fertilizantes para asegurar el desarrollo adecuado de las estructuras celulares y la reproducción vegetal.
Materiales compuestos
El boro se utiliza en la producción de materiales compuestos ligeros y resistentes, como las fibras de boro, que se emplean en aplicaciones aeroespaciales y deportivas.
Medicina nuclear
El boro se utiliza en la terapia de captura de neutrones de boro, un tratamiento experimental para ciertos tipos de cáncer que busca destruir células tumorales sin dañar el tejido sano.
Datos del boro
- Número atómico (Z)
- 5
- Masa atómica
- 10,81 u
- Punto de fusión
- 2076 °C
- Punto de ebullición
- 3927 °C
- Densidad
- 2,34 g/cm³
- Electronegatividad (Pauling)
- 2,04
- Radio atómico
- 87 pm
- Energía de 1ª ionización
- 800,6 kJ/mol
- Afinidad electrónica
- 26,7 kJ/mol
- Dureza (Mohs)
- 9,3
- Estructura cristalina
- romboédrica (β-rombohédrica, alótropo estable)
- Color / aspecto
- marrón oscuro o negro (amorfo); negro brillante (cristalino)
- Origen del nombre
- del árabe «buraq» a través del latín «borax», por el bórax
- Descubrimiento
- 1808 · Joseph Louis Gay-Lussac y Louis Jacques Thénard (Francia); Humphry Davy independientemente (Inglaterra)
Propiedades del boro
Propiedades físicas
El boro es un sólido de color negro o marrón oscuro, con una densidad aproximada de 2.34 g/cm³. Tiene un punto de fusión elevado, alrededor de 2076 °C, y un punto de ebullición de 3927 °C. Es un mal conductor de la electricidad a temperatura ambiente.
Propiedades químicas
El boro es relativamente poco reactivo a temperatura ambiente, pero puede formar compuestos con oxígeno, nitrógeno y halógenos a temperaturas elevadas. Sus estados de oxidación más comunes son +3 y +1. No es peligroso en su forma elemental, pero algunos compuestos pueden ser tóxicos.
Configuración electrónica
La configuración electrónica abreviada del boro es:
[He] 2s² 2p¹
En notación desarrollada completa:
1s² 2s² 2p¹
El boro distribuye sus 5 electrones siguiendo las reglas de Aufbau, Hund y el principio de exclusión de Pauli. Los electrones del último nivel energético (los electrones de valencia) son los responsables de las propiedades químicas del elemento.
Estados de oxidación y valencias del boro
| Estado | Ejemplo(s) | Frecuencia |
|---|---|---|
| −3 | MgB₂ (boruro de magnesio), borato cálcico | raro |
| +1 | B₂O (raro) | raro |
| +3 | B₂O₃, H₃BO₃ (ácido bórico), Na₂B₄O₇·10 H₂O (bórax), BCl₃, BF₃ | principal |
Si lo que necesitas es formular, en la página de la valencia del boro está cada estado de oxidación con su ejemplo resuelto y de dónde sale a partir de la configuración electrónica.
Historia del boro
El boro fue aislado por primera vez en 1808 por los químicos franceses Joseph-Louis Gay-Lussac y Louis-Jacques Thénard, así como por el británico Humphry Davy, de manera independiente. Se logró mediante la reacción de ácido bórico con potasio. Su nombre proviene del término árabe 'buraq', que se refiere al bórax, un mineral conocido desde la antigüedad y utilizado en la fabricación de vidrio y cerámica.
Compuestos habituales
| Fórmula | Nombre | Descripción |
|---|---|---|
| B2O3 | Óxido de boro | Se utiliza en la fabricación de vidrios de borosilicato y esmaltes cerámicos. |
| Na2B4O7·10H2O | Bórax | Un mineral importante para la producción de detergentes y esmaltes. |
| H3BO3 | Ácido bórico | Utilizado como antiséptico y en la fabricación de vidrios y cerámicas. |
| BF3 | Trifluoruro de boro | Un compuesto utilizado en la industria como catalizador de reacciones químicas. |
Dónde se encuentra el boro
El boro no es abundante en la corteza terrestre, pero se encuentra en minerales como el bórax y la kernita. Estos minerales se extraen principalmente en regiones desérticas de Estados Unidos y Turquía. En el universo, el boro es relativamente raro, ya que no se forma en las estrellas, sino que se produce por la nucleosíntesis en el espacio interestelar.
Isótopos del boro
| Isótopo | Masa | Abundancia | Vida media |
|---|---|---|---|
| B-10 | 10,01294 u | 19,9 % | estable |
| B-11 | 11,00931 u | 80,1 % | estable |
| B-8 | 8,02461 u | — | 770 ms |
Curiosidades sobre el boro
-
El boro es un componente esencial en la dieta de las plantas, pero en exceso puede ser tóxico, lo que hace que su manejo en la agricultura sea delicado.
-
En la naturaleza, el boro no se encuentra en estado puro, sino combinado en minerales como el bórax y la kernita, que son sus principales fuentes comerciales.
-
El boro tiene la capacidad de absorber neutrones, lo que lo hace útil en aplicaciones nucleares, como en barras de control de reactores.
El boro en la tabla periódica
- Tipo: metaloide.
- Grupo: grupo 13 (metaloides).
- Periodo: 2.
- Bloque: P (el último electrón se aloja en un orbital de tipo p).
- Valencia principal: +3.
Compara con el resto de metaloides o con los elementos del periodo 2.