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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELA FACULTAD DE CIENCIAS Escuela de Química Instituto de Ciencias de la Tierra Departamento de Geoquímica

Diego Alfonso López Ordaz CI: 20.673.777 Franlex Eduardo Ramírez Polidor 24.862.123


Descubrimiento y Origen del Boro 

En 1808 Humphry Davy, Gay Lussac y L.J. Thenard obtuvieron boro con una pureza del 50% aproximadamente, aunque ninguno de ellos reconoció la sustancia como un nuevo elemento, cosa que haría Jons Jacob Berzelius en 1824.El boro puro fue producido por primera vez por el químico estadounidense W. Weintraub en 1909.

El origen del nombre viene de la palabra en árabe “buraq” que significa Bórax, el cuál, es el producto que contiene el Boro. Los compuestos del boro se conocen desde hace miles de años. Por ejemplo, en el antiguo Egipto, la momificación dependía del natrón, un mineral que contenía boratos y otras sales comunes.


Obtención del Boro 

El boro en su forma circular no se encuentra en la naturaleza. La mayor fuente de boro son los boratos de depósitos evaporíticos, como el bórax y, con menos importancia, la colemanita. El boro también precipita como ácido ortobórico H3BO3 alrededor de algunas fuentes y humos volcánicos, dando sasolitas. También se forman menas de boro naturales en el proceso de solidificación de magmas silicatados; estos depósitos son las pegmatitas. Los yacimientos más importantes de estas menas son los siguientes: yacimientos del bórax se encuentran en California en Estados Unidos, Tincalayu (Argentina) y Kirka (Turkía).


Obtención del Boro

El boro puro es difícil de preparar; los primeros métodos usados requerían la reducción del óxido con metales como el magnesio o aluminio, pero el producto resultante casi siempre se contaminaba. Puede obtenerse por reducción de halogenuros de boro volátiles con hidrógeno a alta temperatura.


Propiedades físicas del Boro: Propiedades Físicas del Boro: Nombre, símbolo, número. Boro, B, 5. Serie química.

Metaloides.

Grupo, período bloque.

13, 2, p.

Masa atómica.

10,811 u.

Entalpía de vaporización.

489,7 KJ/mol.

Entalpía de fusión.

50,2 KJ/mol.


Propiedades físicas del Boro: Propiedades Físicas del Boro: Estado ordinario.

Sólido (no magnético)

Densidad.

2460 kg/m3.

Punto de fusión.

2076°C.

Punto de ebullición.

3927°C.

Presión de vapor.

0,348.

Dureza de Mohs.

~9,5.


Propiedades Químicas del Boro: Propiedades Químicas del Boro: Número atómico.

5

Valencia.

3

Estado de oxidación.

+3

Electronegatividad.

2,0

Radio covalente.

0,82

Radio iónico.

0,2

Radio atómico.

0,98

Configuración electrón.

1s22s22p1


Propiedades Químicas del Boro: Propiedades Químicas del Boro: Calor específico

1026 J/K.Kg

Conductividad

1x10-4 m-1 S/m

eléctrica Conductividad térmica

27,4 W/K.M


Abundancia y ocurrencia El boro constituye el 0.001% en la corteza terrestre. Nunca se ha encontrado libre. *Abundancia en el universo:

Abundancia muy pequeña, forma el cuarteto de elementos "ligeros" más escasos en el universo.

*Abundancia en la corteza terrestre:

Actualmente se sabe que el boro es mucho más abundante en rocas sedimentarias que en rocas ígneas.

*Abundancia en las plantas:

papel fundamental en el mantenimiento de la estructura de la pared celular y de las membranas.


Usos del Boro Se usa para fabricar vidrios de borosilicato (p. ej. Pyrex) y esmaltes, principalmente de utensilios de cocina. También se usa para obtener aceros especiales, de gran resistencia al impacto, y otras aleaciones. Debido a su gran dureza se emplea, en forma de carburo, para fabricar abrasivos. El boro tiene varias aplicaciones importantes en el campo de la energía atómica. Se usa en instrumentos diseñados para detectar y contar las emisiones de neutrones. A causa de su gran capacidad de absorción de neutrones, es empleado como amortiguador de control en reactores nucleares y como un material constituyente de los escudos de neutrones.


Usos del Boro El ácido bórico diluido se utiliza como antiséptico para los ojos y la nariz. Antiguamente se empleaba el ácido bórico para conservar los alimentos, pero se ha prohibido este uso por sus efectos perjudiciales para la salud. El carburo de boro se usa como abrasivo y agente aleador. El boro amorfo se usa en fuegos pirotécnicos por su color verde. El ácido bórico se emplea en productos textiles. El boro es usado como semiconductor. Algunos compuestos se emplean como conservantes de la madera, siendo de gran interés su uso por su baja toxicidad. Los hidruros de boro se oxidan con facilidad liberando gran cantidad de energía por lo que se ha estudiado su uso como combustible.


Geoquímica del Boro Isótopos: En la naturaleza se encuentran dos isótopos de boro,

11B

(80,1%) y 10B (19,9%). Los resultados de sus masas se diferencian en una amplia gama de valores que se definen como la diferencia entre las fracciones 11B y 10B y tradicionalmente expresada en partes por mil, en aguas naturales que van desde 16 hasta 59. Existen 13 isótopos conocidos de boro, el isótopo de más corta duración es 7B que se descompone a través de emisión de protones y la desintegración alfa. Tiene una vida media de 3.5 10−22s. El fraccionamiento isotópico del boro es controlado por las reacciones de cambio de los compuestos especiales B(OH)3 y B(OH)4. Los isótopos de boro también se fraccionan durante la cristalización de minerales, durante los cambios de fase de H2O en sistemas hidrotermales, y durante la alteración hidrotermal de rocas.


Geoquímica del Boro Reactividad: En sus compuestos, el boro actúa como un no metal,

pero difiere de ellos en que el boro puro es un conductor eléctrico, como los metales y como el grafito (carbono). Al rojo, se combina directamente con el nitrógeno para formar nitruro de boro (BN), y con el oxígeno para formar óxido de boro (B2O3). Con los metales forma boruros, como el boruro de magnesio (Mg3B2). Más extraordinaria es la anómala similitud de los hidruros de boro a los compuestos correspondientes de silicio y el carbono. Existen varios hidruros de boro conocidos con el nombre genérico de boranos, todos ellos tóxicos y de olor muy desagradable. En los ensayos a la llama produce una coloración verde característica.

Abundancia y formación: El B se forma en un proceso

denominado astillamiento, que consiste en la rotura de núcleos más pesados que el boro a causa del bombardeo de rayos cósmicos. Al ser tan poco frecuente este proceso, la abundancia cósmica del boro es muy pequeña.


Geoquímica del Boro La abundancia del boro en el universo ha sido estimada en 0,001 ppm, abundancia muy pequeña que junto con las abundancias de litio, el molibdeno y el berilio forma el cuarteto de elementos "ligeros" más escasos en el universo. Se puede encontrar boro en los planetas rocosos que forman el Sistema Solar Interno (Mercurio, Venus, Tierra y Marte), pero la abundancia descenderá mucho en los planetas gaseosos del sistema solar externo (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno). La concentración estimada del boro en la corteza terrestre es de 10 ppm, y su masa de 2,4 1017 kg. Actualmente se sabe que el boro es mucho más abundante en rocas sedimentarias (300 ppm) que en rocas ígneas (3ppm),


Geoquímica del Boro El boro llega a la corteza terrestre a través de diferentes vías, y éstas son la precipitación atmosférica, que contiene pequeñas cantidades de boro en disolución; y el vulcanismo y la actividad geológica análoga, que liberan roca fundida con concentraciones variables de boro. También hay flujos del océano a la corteza oceánica en forma de sedimentación y diagénesis. Las vías de salida del boro curtical son la erosión y los procesos de subducción de placas.

Mineralogía y yacimientos: Algunos minerales más importantes formados a partir del boro son: kaliborita (KMg9BIA*9H20); inyoita (CaB6010*5H20): bórax (Na2B407*IOH20) y gowerita (CaB6010*5H20).


Geoquímica del Boro La mayor fuente de boro son los boratos de depósitos evaporíticos, como el bórax y, con menos importancia, la colemanita. El boro también precipita como ácido ortobórico H3BO3 alrededor de algunas fuentes y humos volcánicos, dando sasolitas. También se forman menas de boro naturales en el proceso de solidificación de magmas silicatados; estos depósitos son las pegmatitas. Los yacimientos más importantes de estas menas son los siguientes: yacimientos del bórax se encuentran en California (EE.UU), Tincalayu (Argentina) y Kirka (Turquía). De colemanita en Turquía y en el Valle de la Muerte (EE.UU). Sasolitas en lugares geológicamente activos de la región de Larderello (Italia). Se expende en el comercio como Na2B4O7·10 H2O o penta hidratado, se le conoce como Bórax. Chile llegó a ser, a fines del siglo pasado y comienzos del presente, el primer productor de boratos del mundo. el único mineral de los yacimientos chilenos es la ulexita, un borato hidratado de calcio y sodio.


Referencias utilizadas -Cotton, Albert.1978. “Química inorgánica básica”. Limusa. México. -Chang, Raymond.2010. “Química”. McGrawhill. Ciudad autónoma metropolitana. -LEFOND, STANLEY, J.1983. “Industrial Minerals and Rocks”. SOCIETY OF MINING ENGINEERING,2ed., vol. 1-2, 1446 pp. -CHONG G.1984. „Die Salare in Nordchile-Geologie“, „Struktur und Geochimie“. Geotektonische Forsch. STUTMART. -Hammond, C. R.2004. ”The Elements, in Handbook of Chemistry and Physics” 81st edition.


Presentación boro