Boro


El boro es un elemento químico de símbolo  B y número atómico 5. En su forma cristalina es un metaloide  quebradizo, oscuro y lustroso ; en su forma amorfa es un polvo marrón. Como el elemento más ligero del grupo del boro , tiene tres electrones de valencia para formar enlaces covalentes , lo que da como resultado muchos compuestos como el ácido bórico , el borato de sodio mineral y el carburo de boro de cristal ultraduro .

El boro se sintetiza en su totalidad por espalación de rayos cósmicos y supernovas y no por nucleosíntesis estelar , por lo que es un elemento de baja abundancia en el Sistema Solar y en la corteza terrestre . [12] Constituye alrededor del 0,001 por ciento en peso de la corteza terrestre. [13] Se concentra en la Tierra por la solubilidad en agua de sus compuestos naturales más comunes, los minerales de borato . Estos se extraen industrialmente como evaporitas , como el bórax y la kernita . Los mayores yacimientos conocidos se encuentran en Turquía , el mayor productor de minerales de boro.

El boro elemental es un metaloide que se encuentra en pequeñas cantidades en los meteoritos , pero el boro sin combinar químicamente no se encuentra naturalmente en la Tierra. Industrialmente, el elemento muy puro se produce con dificultad debido a la contaminación por carbono u otros elementos que resisten la eliminación. [14] Existen varios alótropos : el boro amorfo es un polvo marrón; El boro cristalino es de plateado a negro, extremadamente duro (alrededor de 9,5 en la escala de Mohs ) y un conductor eléctrico deficiente a temperatura ambiente. El uso principal del elemento en sí es como filamentos de boro con aplicaciones similares a las fibras de carbono .en algunos materiales de alta resistencia.

El boro se utiliza principalmente en compuestos químicos. Aproximadamente la mitad de toda la producción consumida a nivel mundial es un aditivo en fibra de vidrio para aislamiento y materiales estructurales. El siguiente uso principal es en polímeros y cerámicas en materiales estructurales livianos y resistentes al calor de alta resistencia . El vidrio de borosilicato es deseable por su mayor fuerza y ​​resistencia al choque térmico que el vidrio de cal sodada común. Como perborato de sodio , se utiliza como blanqueador . Una pequeña cantidad se utiliza como dopante en semiconductores y reactivos intermedios en la síntesis de productos químicos orgánicos finos .. Se utilizan o están en estudio algunos productos farmacéuticos orgánicos que contienen boro. El boro natural se compone de dos isótopos estables, uno de los cuales ( boro-10 ) tiene varios usos como agente de captura de neutrones.

La intersección del boro con la biología es muy pequeña. Falta consenso sobre esto como esencial para la vida de los mamíferos. Los boratos tienen baja toxicidad en los mamíferos (similar a la sal de mesa ), pero son más tóxicos para los artrópodos y ocasionalmente se usan como insecticidas . Se conocen antibióticos orgánicos que contienen boro. Aunque solo se requieren trazas, es un nutriente esencial para las plantas.

La palabra boro se acuñó a partir del bórax , el mineral del que se aisló, por analogía con el carbono , al que el boro se parece químicamente.


sassolita
Trozos de boro
Modelo de bolas y palos del anión tetraborato, [B 4 O 5 (OH) 4 ] 2− , como ocurre en el bórax cristalino, Na 2 [B 4 O 5 (OH) 4 ]·8H 2 O. Los átomos de boro son rosa, con puentes de oxígeno en rojo y cuatro hidrógenos de hidroxilo en blanco. Tenga en cuenta que dos boros están enlazados trigonalmente sp 2 sin carga formal, mientras que los otros dos boros están enlazados tetraédricamente sp 3 , cada uno con una carga formal de −1. El estado de oxidación de todos los boros es III. Esta mezcla de números de coordinación de boro y cargas formales es característica de los minerales de boro naturales.
Estructura de trifluoruro de boro (III) , que muestra el orbital p de boro "vacío" en enlaces covalentes coordinados de tipo pi
Modelos de bolas y palos que muestran las estructuras de los esqueletos de boro de los grupos de borano . Las estructuras se pueden racionalizar mediante la teoría de pares de electrones esqueléticos poliédricos . [41]
Modelo de bola y palo de diboruro de magnesio superconductor. Los átomos de boro se encuentran en capas hexagonales aromáticas similares al grafito, con una carga de -1 en cada átomo de boro. Los iones de magnesio (II) se encuentran entre las capas
Sección transversal de neutrones de boro (la curva superior es para 10 B y la curva inferior para 11 B)
Un fragmento de ulexita
Cristales de bórax
Cristalería de borosilicato. Se muestran dos vasos de precipitados y un tubo de ensayo.
Celda unitaria de B 4 C. La esfera verde y el icosaedro consisten en átomos de boro, y las esferas negras son átomos de carbono. [89]
reproducir medios
Lanzamiento del cohete Apolo 15 Saturno V, utilizando un encendedor de trietilborano
Toxicidad por boro en hojas de rosa.