elemento químico de símbolo B e número atómico 5 From Wikipedia, the free encyclopedia
O boro é un elemento químico da táboa periódica que ten o símbolo B e número atómico 5. É un elemento metaloide, semicondutor, trivalente que existe abundantemente no mineral bórax. Hai dous alótropos do boro; o boro amorfo é un po marrón, pero o boro metálico é negro. A forma metálica é dura (9,3 na escala de Mohs) e é un mal condutor a temperatura ambiente.
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Boro | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Información xeral | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nome, símbolo, número | Boro, B, 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Serie química | Metaloides | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Grupo, período, bloque | 13, 2, p | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Densidade | 2460 kg/m3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Aparencia | Negro | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades atómicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Masa atómica | 10,806 – 10,821[1] u | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio medio | 85 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio atómico (calc) | 87 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Raio covalente | 82 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Configuración electrónica | [He]2s22p1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electróns por nivel de enerxía | 2, 3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado(s) de oxidación | 3 (levemente ácido) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estrutura cristalina | romboédrica | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Propiedades físicas | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Estado ordinario | Sólido (non magnético) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto de fusión | 2349 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Punto de ebulición | 4200 K | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpía de vaporización | 489,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Entalpía de fusión | 50,2 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Presión de vapor | 0,348 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Varios | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegatividade (Pauling) | 2,04 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Calor específica | 1026 J/(K·kg) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Condutividade eléctrica | 1,0 × 10-4 m-1 S/m | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Condutividade térmica | 27,4 W/(K·m) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1.ª Enerxía de ionización | 800,6 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.ª Enerxía de ionización | 2427,1 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.ª Enerxía de ionización | 3659,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.ª Enerxía de ionización | 25025,8 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.ª Enerxía de ionización | 32826,7 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
6.ª Enerxía de ionización | {{{E_ionización6}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.ª Enerxía de ionización | {{{E_ionización7}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.ª enerxía de ionización | {{{E_ionización8}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9.ª Enerxía de ionización | {{{E_ionización9}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
10.ª Enerxía de ionización | {{{E_ionización10}}} kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isótopos máis estables | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Unidades segundo o SI e en condicións normais de presión e temperatura, salvo indicación contraria. |
O boro é un elemento con vacantes electrónicas no orbital p; por iso presenta unha acusada apetencia de electróns, de modo que os seus compostos compórtanse a miúdo como ácidos de Lewis, reaccionando con rapidez con substancias ricas en electróns.
Entre as características ópticas deste elemento, inclúese a transmisión de radiación infravermella. A temperatura ambiente, a súa condutividade eléctrica é pequena, pero é bo condutor da electricidade a alta temperatura.
Este metaloide ten a máis alta resistencia á tracción entre os elementos químicos coñecidos; o material fundido con arco ten unha resistencia mecánica entre 1600 e 2400 MPa.
O nitruro de boro, un illante eléctrico que conduce a calor tan ben como os metales, emprégase na obtención de materiais tan duros como o diamante. O boro ten ademais calidades lubricantes similares ao grafito e comparte co carbono a capacidade de formar redes moleculares mediante enlaces covalentes estables.
O composto de boro de maior importancia económica é o bórax que se emprega en grandes cantidades na fabricación de fibra de vidro illante e perborato de sodio. Outros usos inclúen:
Atendendo á teoría do Big Bang, na orixe o Universo atopamos como elementos H (hidróxeno), Hei (helio) e Li-7 (litio-7), pero o B, o quinto elemento da táboa periódica non ten presenza apreciable. Polo tanto na condensación das primeiras nebulosas, fórmanse estrelas fundamentalmente de H cunha porción de Hei (helio) e Li-7 (litio-7), nas que se dan os distintos procesos de formación de elementos (Cadea protón-protón, proceso triplo a e ciclo CNO). Pero en ningunha delas fórmase boro como produto, xa que a tales temperaturas (da orde de 107-108k) reacciona a un ritmo maior do que se forma. Tampouco se forma boro durante o proceso de captura de neutróns, que dá como resultado átomos de gran masa atómica. O B fórmase nun proceso denominado estelamento (spallation), que consiste na rotura de núcleos máis pesados que o boro a causa do bombardeo de raios cósmicos. Ao ser tan pouco frecuente este proceso, a abundancia cósmica do boro é moi pequena.
Os compostos de boro (do árabe buraq e este do persa burah) coñécense desde hai miles de anos. No antigo Exipto a momificación dependía do natrón, un mineral que contiña boratos e outros sales comúns. Na China usábanse xa cristais de bórax cara ao 300 adC, e na Roma antiga compostos de boro na fabricación de cristal. A partir do século VIII os boratos foron usados en procesos de refinaría de ouro e prata.
En 1808 Humphry Davy, Gay-Lussac e L. J. Thenard obtiveron boro cunha pureza do 50% aproximadamente, aínda que ningún deles recoñeceu a substancia como un novo elemento, cousa que faría Jöns Jacob Berzelius en 1824. O boro puro foi producido por primeira vez polo químico estadounidense W. Weintraub en 1909.
O boro na súa forma elemental non se atopa na natureza. A maior fonte de boro son os boratos de depósitos evaporíticos, como o bórax e, con menos importancia, a colemanita. O boro tamén precipita como ácido ortobórico H3BO3 ao redor dalgunhas fontes e fumes volcánicos, dando sasolitas. Tamén se forman menas de boro naturais no proceso de solidificación de magmas silicatados; estes depósitos son as pegmatitas.
Os xacementos máis importantes destas menas son os seguintes: xacementos do bórax atópanse en California (EEUU), Tincalayu (Arxentina) e Kirka (Turquía). De colemanita en Turquía e no Val da Morte (EEUU). Sasolitas en lugares xeoloxicamente activos da rexión de Lardarello (Italia). Se expende no comercio como Na2B4Ou7.10 H2Ou ou pentahidratado, coñéceselle como Bórax.
O boro puro é difícil de preparar; os primeiros métodos usados requirían a redución do óxido con metais como o magnesio ou aluminio, pero o produto resultante case sempre se contaminaba. Pode obterse por redución de haloxenuros de boro volátiles con hidróxeno a alta temperatura.
A abundancia do boro no universo foi estimada en 0,001 ppm, abundancia moi pequena que xunto coas abundancias do litio e o berilio forma o trío de elementos "lixeiros" máis escasos no universo, o resto de elementos dos catro primeiros períodos - exceptuando o arsénico- son cando menos dez veces máis abundantes que o boro (exceptuando o escandio e o galio, que son aproximadamente cinco veces máis abundantes que o boro).
Na natureza atópanse dúas isótopos de boro, B-11 (80,1%) e B-10 (19,9%).
Nin o boro nin os boratos son tóxicos; con todo algúns dos máis exóticos compostos de boro e hidróxenos son tóxicos e han de manipularse con coidado.[Cómpre referencia]
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