Boro QUÍM.

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Química

Elemento de número atómico 5 y peso atómico 10,811. Tanto el elemento como sus compuestos son sumamente singulares. Conocido en forma de boratos desde la Antigüedad, fue aislado en estado impuro por Davy en 1807 y sus propiedades en estado de pureza sólo se conocen desde 1940. Es un semimetal, relativamente escaso (0,0003% de la litosfera), que se presenta concentrado en forma de ácido bórico, B03H3 (emanaciones volcánicas), o diversos boratos (bórax, Na2B407 101120, colemanita, Ca2B60II . 51120). La acidificación de los boratos permite separar el ácido bórico, débil y poco soluble, el cual, deshidratado en caliente, da el B203, la reducción de éste con Mg da un b. impuro que contiene boruro de magnesio. El b. impuro tratado con Br2 da a 700° C el BBr3, que se puede reducir con H2 sobre un filamento de wolframio incandescente (6001.600° C), apareciendo en diversas variedades alotrópicas el b. puro, con estructuras complicadas en las que icosaedros BI2 regulares aparecen enlazados mediante covalencias, formando el retículo cristalino. Así el b. ocupa una posición singular entre todos los elementos, poseyendo una red de tipo metálico dentro de cada icosaedro y diamantina (v. CARBONO) entre uno y otro. De aquí su enorme dureza (9,30), su elevado punto de fusión (2.300° C) y su baja densidad (2,33 g/cm3). Su estructura electrónica, 1S22s22p’ (v. ELEMENTOS Químicos i), permite comprender buena parte de su comportamiento químico. Las cinco cargas nucleares se encuentran sometidas a un débil efecto de pantalla y los electrones de la capa de valencia quedan fuertemente retenidos. Así, la suma de los tres primeros potenciales de ionización, 71,37 eV, nos indica la imposibilidad de formación de cationes B+++. Forma así el b. gran número de compuestos covalentes, en los que las intensas acciones nucleares mantienen localizados a los electrones. Con frecuencia y a través de la hibridación sp2 los enlaces se disponen coplanares y con ángulos de 120° (v. ENLACES QUÍMIcos). También forma complejos con índice de coordinación máximo 4, como en los boratos y en iones como el BH4 . Destaca también en la química del b. su tendencia a formar compuestos intersticiales (dado su pequeño tamaño, radio covalente 0,8 A) y compuestos tales como el carburo de b., B4C, formado por icosaedros BI2 enlazados por cadenas de tres átomos de C, de dureza 9,32, o el nitruro, BN, de dureza 9,8. En muchos de sus compuestos el b. forma enlaces policéntricos, en los que un par de electrones enlaza más de dos átomos para remediar la deficiencia electrónica. Así, p. ej., los boranos, sensibles al aire y al agua, son compuestos con deficiencia electrónica.

Uno de los rasgos más salientes de la química de los compuestos del b. es el derivado de la gran entalpía de formación del B203 (279,8 Kcal/mol), que hace que, como en el silicio, sus reacciones con el oxígeno tiendan a dominar en su comportamiento químico. Cuando se pueda formar un enlace con el oxígeno a expensas de otros con otros elementos electronegativos (Cl, Br, I, N, S) salvo el F, se presentará una gran tendencia a formarse, por lo que debe esperarse que los compuestos del b. se hidrolicen o se oxiden con formación de enlaces BO, aunque el b. elemental es muy inerte por su estructura cristalina ya descrita. Entre las aplicaciones, los boranos se usaron como aditivos a las gasolinas y propergoles; los boruros, como sustancias abrasivas; el ácido bórico y los boratos como fundentes, componentes de vidrios y bactericidas.

T. BELTRÁN MARTÍNEZ.

BIBL.: M. F. LAPPERT, Comprehensive Boron Chemistry, Amsterdam 1963; H. STEINBERG y oTRos, Progress in Boron Chemistry, Oxford 1964; C. A. HAMPEL, Boron, en Rare Metals Handbook, Nueva York 1964; H. KOHN y oTRos, Boron, Nueva York 1961; N. V. SIDGwicK, Los elementos químicos y sus compuestos, Madrid 1956; 1. KLEINBERG y OTROS, Química inorgánica, Barcelona 1963.