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Propiedades físicas y químicas del boro

Propiedades físicas y químicas del boro

  • Número atómico: 5
  • Símbolo: si
  • Peso atomico: 10.811
  • Configuración electronica: He2s22p1
  • Origen de la palabra: Arábica Buraq; persa Burah. Estas son las palabras árabes y persas para bórax.
  • Isótopos: El boro natural es 19.78% de boro-10 y 80.22% de boro-11. B-10 y B-11 son los dos isótopos estables del boro. El boro tiene un total de 11 isótopos conocidos que van desde B-7 a B-17.

Propiedades

El punto de fusión del boro es de 2079 ° C, su punto de ebullición / sublimación es de 2550 ° C, la gravedad específica del boro cristalino es de 2,34, la gravedad específica de la forma amorfa es de 2,37 y su valencia es de 3. El boro tiene una óptica interesante propiedades. El mineral de boro ulexita exhibe propiedades naturales de fibra óptica. El boro elemental transmite porciones de luz infrarroja. A temperatura ambiente, es un mal conductor eléctrico, pero es un buen conductor a altas temperaturas. El boro es capaz de formar redes moleculares estables unidas covalentemente. Los filamentos de boro tienen una alta resistencia, pero son ligeros. La brecha de banda de energía del boro elemental es de 1.50 a 1.56 eV, que es más alta que la de silicio o germanio. Aunque el boro elemental no se considera un veneno, la asimilación de los compuestos de boro tiene un efecto tóxico acumulativo.

Usos

Los compuestos de boro se están evaluando para tratar la artritis. Los compuestos de boro se utilizan para producir vidrio de borosilicato. El nitruro de boro es extremadamente duro, se comporta como un aislante eléctrico, pero conduce calor y tiene propiedades lubricantes similares al grafito. El boro amorfo proporciona un color verde en los dispositivos pirotécnicos. Los compuestos de boro, como el bórax y el ácido bórico, tienen muchos usos. El boro-10 se usa como control para reactores nucleares, para detectar neutrones y como escudo para la radiación nuclear.

Fuentes

El boro no se encuentra libre en la naturaleza, aunque los compuestos de boro se conocen desde hace miles de años. El boro se presenta como boratos en bórax y colemanita y como ácido ortobórico en ciertas aguas de manantiales volcánicos. La fuente principal de boro es el mineral rasorita, también llamado kernita, que se encuentra en el desierto de Mojave de California. Los depósitos de bórax también se encuentran en Turquía. El boro cristalino de alta pureza se puede obtener mediante la reducción en fase de vapor de tricloruro de boro o tribromuro de boro con hidrógeno en filamentos calentados eléctricamente. El trióxido de boro se puede calentar con polvo de magnesio para obtener boro impuro o amorfo, que es un polvo negro parduzco. El boro está disponible comercialmente con purezas del 99,9999%.

Hechos rápidos

  • Clasificación del elemento: Semimetal
  • Descubridor: Sir H. Davy, J.L. Gay-Lussac, L.J. Thenard
  • Fecha de descubrimiento: 1808 (Inglaterra / Francia)
  • Densidad (g / cc): 2.34
  • Apariencia: El boro cristalino es semimetal negro duro, quebradizo y brillante. El boro amorfo es un polvo marrón.
  • Punto de ebullición: 4000 ° C
  • Punto de fusion: 2075 ° C
  • Radio atómico (pm): 98
  • Volumen atómico (cc / mol): 4.6
  • Radio covalente (pm): 82
  • Radio iónico: 23 (+ 3e)
  • Calor específico (@ 20 ° C J / g mol): 1.025
  • Calor de fusión (kJ / mol): 23.60
  • Calor de evaporación (kJ / mol): 504.5
  • Temperatura de Debye (K): 1250.00
  • Número de negatividad de Pauling: 2.04
  • Primera energía ionizante (kJ / mol): 800.2
  • Estados de oxidación: 3
  • Estructura de celosía: Tetragonal
  • Constante de celosía (Å): 8.730
  • Relación C / A de celosía: 0.576
  • Número CAS: 7440-42-8

Trivialidades

  • El boro tiene el punto de ebullición más alto de los semimetales.
  • El boro tiene el punto de fusión más alto de los semimetales.
  • El boro se agrega al vidrio para aumentar su resistencia al choque térmico. La mayor parte de la cristalería química está hecha de vidrio de borosilicato.
  • El isótopo B-10 es un absorbente de neutrones y se utiliza en barras de control y sistemas de parada de emergencia de generadores nucleares.
  • Los países de Turquía y Estados Unidos tienen las mayores reservas de boro
  • El boro se usa como dopante en la producción de semiconductores para fabricar semiconductores de tipo p
  • El boro es un componente de fuertes imanes de neodimio (Nd2Fe14B imanes)
  • El boro quema verde brillante en una prueba de llama

Referencias

  • Laboratorio Nacional de Los Alamos (2001)
  • Crescent Chemical Company (2001)
  • El manual de química de Lange (1952)
  • Base de datos ENSDF de la Agencia Internacional de Energía Atómica (Oct 2010)