Boro

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 mau condutor à temperatura ambiente. Não foi encontrado boro livre na natureza.

Fibras de boro são usadas em aplicações mecânicas especiais , como no âmbito aeroespacial.

O boro foi identificado como elemento químico por Jöns Jacob Berzelius em 1824.

Berílio - Boro - Carbono Be Mg Tabela Periódica
Geral
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
Propriedades atómicas
Massa atómica	10,811(7) u
Raio atómico	87 pm
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	2348 K (2075 °C)
Ponto de ebulição	4273 K (4000 °C)
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
1o Potencial de ionização	800,6 kJ/mol
2o Potencial de ionização	2427,1 kJ/mol
3o Potencial de ionização	3659.7 kJ/mol
Isótopos mais estáveis
iso. AN Meia-vida MD ED MeV PD 10B 19,9% B é isótopo estável com 5 neutrons 11B 80,1% B é estável con 6 neutrons
Unidades SI e CNTP exceto onde indicado o contrário.

Características principais

O boro é um elemento que, na configuração eletrônica normal, apresenta na camada de valência orbitais p imcompleto e vazios ( 2p_x¹ - 2p_y⁰ - 2p_z⁰ ); 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.

O boro arde com chama verde e 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.

O Boro é usado em reatores nucleares com a função de materiais de controle, é usado para controlar e até mesmo finalizar a reação de fissão nuclear em cadeia, pois o Boro é um otimo absorvente de Neutrons. 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 artifício devido a coloração verde que produz.

História

Alguns compostos de boro (do árabe buraq e, este do persa burah ) são conhecidos há 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 Turquia 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 vulcânicas. 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.

Nutrição

Fontes alimentares: frutas secas, amêndoas, folhas verde escuras, suco de uva, feijões, maçãs e pêras. Carne e peixe não contém quantidade significativa de boro

Necessidades diárias: Por volta de 1mg, sendo que 3mg melhora a absorção de cálcio.

Super dosagem: 1 a 10mg por dia é considerado seguro, ingestões superiores, como de 50mg podem ser tóxicas.

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.