Boro
Keywords: Boro, 1808, 1824, 1909, 300 a.C., Abundância natural, Alumínio, Berílio, Bloco da Tabela Periódica, Bloco s
O boro é um elemento químico de símbolo B , número atômico 5 ( 5 prótons e 5 elétrons ) com massa atómica 11 u. É um sólido na temperatura ambiente, classificado como semi-metal ou metalóide, semicondutor, tri valente que existe abundantemente no mineral bórax. Apresenta dois alotrópos: boro amorfo que é um pó marrom e boro metálico, cristalino, que é negro. A forma metálica é dura ( 9,3 na escala de Mohs) e é um mal condutor a temperatura ambiente. Não foi encontrado boro livre na natureza.
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| Geral | |||||||||||||||||||
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| Nome, símbolo, número | Boro, B, 5 | ||||||||||||||||||
| Classe , série química | Semi-metal . representativo ( família do boro ) | ||||||||||||||||||
| Grupo, período, bloco | 13 ( IIIA ), 2, s | ||||||||||||||||||
| Densidade, dureza | 2460 kg/m3, 9.3 | ||||||||||||||||||
| Cor e aparência | Marrom imagem:B5-thumb.jpg | ||||||||||||||||||
| Propriedades atómicas | |||||||||||||||||||
| Massa atómica | 10.811 u | ||||||||||||||||||
| Raio atómico | 87 picómetro | ||||||||||||||||||
| Raio covalente | 82 pm | ||||||||||||||||||
| Raio de van der Waals | desconhecido | ||||||||||||||||||
| Configuração electrónica | [He]2s22p1 | ||||||||||||||||||
| Estado de oxidação (óxido) | 3 (levemente ácido ) | ||||||||||||||||||
| Estrutura cristalina | Tetragonal | ||||||||||||||||||
| Propriedades físicas | |||||||||||||||||||
| Estado da matéria | sólido (não magnético) | ||||||||||||||||||
| Ponto de fusão | 2349 K | ||||||||||||||||||
| Ponto de ebulição | 4200 K | ||||||||||||||||||
| Volume molar | 4.85 ×10-6 m3/mol | ||||||||||||||||||
| Entalpia de vaporização | 489.7 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Entalpia de fusão | 50.2 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Pressão de vapor | 0.348 Pa a 2573 K | ||||||||||||||||||
| Velocidade do som | 16200 m/s | ||||||||||||||||||
| Informações diversas | |||||||||||||||||||
| Eletronegatividade | 2.04 (Escala de Pauling) | ||||||||||||||||||
| Calor específico | 1026 J/kg*K | ||||||||||||||||||
| Condutividade elétrica | 1,0 x 10-4 m-1·Ω-1 | ||||||||||||||||||
| Condutividade térmica | 27.4 W/m*K | ||||||||||||||||||
| 1st Potencial de ionização | 800.6 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 2nd Potencial de ionização | 2427.1 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| 3rd Potencial de ionização | 3659.7 kJ/mol | ||||||||||||||||||
| Isótopos mais estáveis | |||||||||||||||||||
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| Unidades SI e CNPT exceto onde indicado | |||||||||||||||||||
| Conteúdo |
Características principais
O boro é um elemento que, na configuração eletrônica normal, apresenta na camada de valência orbitais p imcompleto e vazios ( 2px1 - 2py0 - 2pz0 ); justificando a forte tendência de ganhar elétrons. Por isso, que seus compostos se comportam como ácidos de Lewis, reagindo rapidamente com substâncias ricas em elétrons.
Entre as caractersticas ópticas deste elemento, se incluí a transmisão de radiação infravermelha. Na temperatura ambiente, sua condutibidade elétrica é pequena, porém é bom condutor de eletricidade em temperaturas altas.
Este metalóide tem a maior resistência à tração entre os elementos químicos conhecidos; o material fundido com arco tem uma resistência mecânica entre 1600 e 2400 MPa.
O nitreto de boro é um isolante elétrico, porém conduz o calor tão bem quanto os metais. É empregado na obtenção de materiais tão duros quanto o diamante. O boro tem, também, qualidades lubrificantes similares ao grafite e, comporta-se como o carbono na capacidade de formar redes moleculares através de ligações covelentes estáveis.
Aplicações
O composto de boro de maior importância econômica é o bórax, empregado em grandes quantidades para a fabricação de fibras de vidro e perborato de sódio.
Outros usos:
- Fibras de boro são usadas em aplicações mecânicas especiais , como no âmbito aeroespacial. Alcançam resistências mecânicas de até 3600 MPa.
- O boro amorfo é usado em fogos de artificio devido a coloração verde que produz.
- O ácido bórico é usado em produtos texteis. Em solução é usado como atisséptico
- Os compostos de boro tem muitas aplicações nas sínteses orgânica e, na fabricação de cristais de borosilicato.
- Alguns compostos de boro são empregados como conservantes da madeira, devido as suas baixas toxicidade.
- O B-10 é usado nos reatores nucleares, como escudo protetor das radiações e, na detecção de neutrons.
Os hidretos de boro se oxidam com facilidade liberando grande quantidade de energia, por isso, estão sendo estudados para o uso como combustível de foguetes.
História
Alguns compostos de boro (do árabe buraq e, este do persa burah ) são conhecidos a milhares de anos. No antigo Egito a mumificação dependía do natron, um mineral que contém boratos e outros sais comuns. Na China, os cristais de borax eram usados desde 300 a.C. e, na Roma antiga compostos de boro eram usados para a fabricação de cristais.
Em 1808 Humphry Davy, J. L. Gay-lussac e L. J. Thenard obtiveram o boro com uma pureza de aproximadamente 50% . Nenhum deles reconheceu a substância como um novo elemento, identificado como tal por Jöns Jacob Berzelius em 1824. O boro puro foi obtido pela primeira vez pelo químico estadounidense W. Weintraub em 1909.
Abundância e obtenção
Os Estados Unidos de América ( deserto de Mojave, California) e Turquía são os maiores produtores mundiais de boro. O elemento encontra-se combinado no bórax, ácido bórico , colemanita, kernita, ulexita e boratos. O ácido bórico é encontrado, em geral, nas àguas volcânicas. A ulexita é um mineral que, de forma natural, apresenta as propriedades da fibra óptica.
O boro puro é difícil de ser obtido. Um dos primeiros métodos usados era a redução do óxido bórico com metais como magnésio ou alumínio, porém, o produto resultante quase sempre estava contaminado. Pode-se obtê-lo, também, por redução de halogenetos de boro voláteis com hidrogênio ou vapor de sódio em altas temperaturas. No segundo método obtem-se boro puro na forma cristalina.
Isótopos
Na natureza são encontrados dois isótopos de boro: B-11 (80,1%) e B-10 (19,9%).
Precauções
O boro e os boratos não são tóxicos; entretanto, alguns compostos de boro e hidrogênio são tóxicos e devem ser manipulados com cuidado.
Links externos
http://es.wikipedia.org/wiki/Boro