Boro

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. Características principais
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. Aplicacións
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: As fibras de boro usadas en aplicacións mecánicas especiais, no ámbito aeroespacial, alcanzan resistencias mecánicas de ata 3600 MPa.
O boro amorfo úsase en lumes artificiais pola súa cor verde.
O ácido bórico emprégase en produtos téxtiles.
Os compostos de boro teñen moitas aplicacións na síntese orgánica e na fabricación de cristais de borosilicato.
Algúns compostos empréganse como conservantes da madeira, sendo de grande interese o seu uso pola súa baixa toxicidade.
O B-10 úsase no control dos reactores nucleares, como escudo fronte ás radiacións e na detección de neutróns.
Os hidruros de boro se oxidan con facilidade liberando gran cantidade de enerxía polo que se estudou o seu uso como combustible. Formación
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. Historia
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. Obtención
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. Abundancia no universo
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). Isótopos
Na natureza atópanse dúas isótopos de boro, B-11 (80, 1%) e B-10 (19, 9%). Precaucións
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]