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Conoce tus elementos - El boro

Continuamos nuestro recorrido por la tabla periódica, en la serie Conoce tus elementos, con el elemento de número atómico 5: el boro.

El átomo de boro tiene cinco protones y (en su isótopo más común) seis neutrones. Como recordarás, en la segunda capa electrónica caben ocho electrones, y el boro tiene ahí tres, de modo que está más o menos en medio - le es casi igual de fácil perder electrones (como los metales) que ganarlos (como los no metales) para ser estable, de modo que no es exactamente una cosa ni la otra - es un semimetal o metaloide.

El boro reacciona, como puedes ver, con mucha flexibilidad (si se encuentra con un átomo que necesita librarse de electrones, el boro los acepta; si es con un átomo ávido de electrones, el boro se los da) de modo que no se encuentra en la naturaleza en estado puro - muy probablemente nunca lo has visto, salvo en un laboratorio. Así es el boro puro en su forma amorfa:

Boro

Curiosamente, el boro puro puede también formar cristales durísimos. En la escala de Moh, en la que el diamante tiene una dureza de 10, el boro cristalino tiene 9,3. ¡Compáralo con el acero templado, que tiene entre 7 y 8! Y además, a diferencia del diamante, los cristales de boro conducen (más o menos) la electricidad.

Los compuestos del boro han sido conocidos durante miles de años. El más famoso de todos (y origen de su nombre) es el bórax, que hoy sabemos es un borato de sodio hidratado (Na2B4O7·10H2O). Los cristales de bórax se encuentran en muchos lugares del mundo, pero los más grandes conocidos durante mucho tiempo estaban en Turquía. Hoy en día se extrae de más sitios, como de Boron, California (que toma su nombre del boro, en inglés). Ésta es la apariencia del bórax:

Bórax

Puedes ver que tiene un intensísimo color blanco. Los chinos lo utilizaban en esmaltes, los romanos para fabricar cristal, los egipcios usaban otros boratos como parte del proceso de momificación…Vamos, que los compuestos de boro (y especialmente el bórax) llevan con nosotros milenios, y no son nada exótico.

De hecho, su propio nombre, boro, viene del bórax, que viene del árabe buraq, que viene del persa burah o burak, nombre por el cuál los antiguos persas llamaban al bórax.

Sin embargo, no fue hasta 1808 que el elemento fue aislado por primera vez, por Sir Humphry Davy, Joseph Louis Gay-Lussac, y Louis Jacques Thénard, en la fiebre de síntesis de elementos de los siglos XVII y XIX de la que ya hemos hablado antes. Sin embargo, estos científicos no supieron darse cuenta de que habían obtenido un elemento (hoy sabemos que lo hicieron por su descripción del proceso, que partía del ácido bórico, y por las propiedades de la sustancia obtenida, pero ellos no lo sabían).

Finalmente, en 1824 el químico sueco Jöns Jakob Berzelius identificó al boro como una sustancia elemental, y le dio nombre, naturalmente, por el famoso bórax. Podríamos traducir boro como “el elemento del bórax”. Sin embargo, en el siglo XIX no se tenía ninguna utilidad para este semimetal, de modo que su síntesis no se realizaría de forma industrial durante mucho tiempo.

Sin embargo, hoy en día el boro se utiliza para muchísimas cosas, como suele ocurrir con las sustancias versátiles (piensa en otras similares, como el carbono o el silicio). De hecho, en la actualidad se utilizan unas dos toneladas de óxido de boro (la forma en la que suele comercializarse) cada año. Puede no parecer mucho, pero piensa que el boro se usa en cantidades muy pequeñas - en realidad, las empresas mineras están teniendo problemas para abastecer la creciente demanda de boro.

En primer lugar, se usa como dopante en semiconductores (se introducen impurezas de boro en un cristal semiconductor para cambiar sus propiedades eléctricas). Además, algunos de sus isótopos radiactivos se usan en la Resonancia Magnética Nuclear en medicina. También se usan pequeñas cantidades de boro para reforzar la estructura de la fibra de vidrio, haciéndola más resistente. Es parte de algunos insecticidas, de detegentes…Pero no sólo eso - el bórax es un aditivo alimentario (el E-285) como regulador de la acidez, y se encuentra en las latas de caviar francés e iraní, aunque es ilegal como aditivo en otros países, como los Estados Unidos. El boro es un elemento tan flexible que pequeñas cantidades pueden alterar el comportamiento de otras sustancias, de ahí su utilidad.

Pero el boro es versátil no sólo en su formación de enlaces con otros elementos, sino incluso en sus isótopos. Ya hemos dicho que el más común es el que tiene seis neutrones (que tiene un total de once nucleones, es decir, es boro-11). Pero también hay mucho boro-10 con cinco neutrones (casi un 20%). De modo que el isótopo boro-10 se utiliza mucho porque es estable (es decir, no es radiactivo) pero, ganando un neutrón, también es estable - de hecho se convierte en la forma más común y estable, el boro-11.

De modo que el boro-10 absorbe bastante bien los neutrones (aunque parar neutrones nunca es fácil), de modo que se usa en las centrales nucleares como parte de los sistemas de control y de moderación de la reacción. Muy probablemente también se utilizará en la construcción de naves espaciales en el futuro - el boro, intercalado en la estructura exterior de la nave, puede ser un excelente escudo contra neutrones producidos como consecuencia de los rayos cósmicos: éstos son fundamentalmente protones de mucha energía y, aunque se puede proteger el interior de la nave fácilmente, los protones chocan contra los núcleos de la pared y producen neutrones, y los neutrones son más difíciles de detener.

Pero es que, además, desde los años 80 se piensa que el boro es un oligoelemento importante. Se sabe desde hace muchos años que un ser humano adulto ingiere más o menos doscientos miligramos de boro al día (aparece en muchas sales), pero hay experimentos que parecen sugerir que puede ayudar a evitar la artritis, entre otras cosas (pero aún hace falta investigar más). Desde luego, a diferencia de otros elementos de la serie (como el litio y el berilio) el boro no es tóxico (al menos, que sepamos). Las plantas sí son sensibles a la presencia de boro en el sustrato, pero nosotros podemos tolerar más o menos la misma cantidad de sales de boro que de sal común.

De manera que el boro es un semimetal de una enorme versatilidad, que existe en cantidades relativamente pequeñas (pero que también utilizamos en pequeñas cantidades) para muchísimas cosas, modificando el comportamiento de otros materiales. Puede que no sea un elemento exótico o impactante, pero como suele pasar muchas veces, en la moderación está la perfección: es mucho más útil que elementos más extremos.

En la próxima entrega de la serie, el elemento con seis protones: el carbono.

Ciencia, Conoce tus elementos, Química

17 comentarios

De: joel
2007-06-24 15:59:31

Una pequeña corrección (antes de que se entere otro...)3º Párrafo:
"El átomo de boro tiene cinco protones y (en su isótopo más común) seis neutrones. Como recordarás, en la segunda capa electrónica caben ocho PROTONES,"Qué suena mal?

De: Pedro
2007-06-24 16:28:45

¡Gracias, joel! Corregido.

De: Antonio
2007-07-20 18:22:14

Otro apunte por mi parte: los elementos quimicos no se sintetizan, precísamente por ser elementos, sino que se aislan. Se sintetizan las moléculas.

De: Pedro
2007-07-20 18:54:28

Gracias, Antonio: ahora mismo lo cambio.

De: Naeros
2008-06-19 19:39:09

Como es un artículo anterior (si no me equivoco), hablas de la Resonancia Magnética Nuclear sin ponerle enlace a tu propia explicación ;)


De: Pedro
2008-06-19 22:26:03

@ Naeros,

Añadido. I love you ;)


De: Naeros
2008-06-20 00:02:55

¡No me digas eso que me sonrojo!


De: Ivan
2008-10-27 01:15:18

Quiero utilidades que tiene el Boro
me podrias decirmelo que es quiero que me respondas
esta pregunta


De: guille
2008-12-03 23:32:19

oye le pidieron a mi hija hacer un modelo del boro pero no tengo ni idea como es eso y le pusieron el ejemplo siguiente 1s2 el 2 es la potencia 2s2 el último 2 es la potencia. gracias


De: MY NAME IS JAISARETH
2009-01-27 04:30:39

NO LE ENTIENDO NADA y por lo tanto no me gusta su pagina


De: jose liverio
2010-10-21 15:48:37

para la señora guille: esto se deve a que el BORO (B) tiene 5 orbitales y en cada uno de ellos existen varios electrones estos se uvican en los orbitales creo quee el BORO (B) tiene 3 orbitales no so investiga bien yo lo elabore... esta padre la quimica es cuestion de que le entiendas sale adios...


De: Carlos
2011-03-19 23:53:13

Según me explicaron en la carrera, el boro bajo la forma de bórax o ácido bórico es utilizado como conservante únicamente en el caviar porque se supone que es el único alimento que nadie va a consumir en grandes cantidades. Hace falta comerse varios kilogramos de caviar para intoxicarse con el boro. De forma ilegal también se suele utilizar como conservante del marisco, para evitar el oscurecimiento de las cabezas.


De: ZephyrDF
2013-03-21 10:24:28

Excelente Pedro como siempre, se que probablemente no leas este coment ya que lo estoy haciendo 6 años después de tu publicación, pero YOU'RE THE FUCKIN BOSS!!!
ah y para jaisareth, "el verdadero ignorante no es el que no sabe, si no el que se niega a aprender"


De: Pedro
2013-03-21 19:55:29

Zephyr, suelo leerlos casi todos, así que gracias porque sí lo he leído :)


De: Obo
2013-08-13 14:20:39

Tras leer el articulo tengo que decir que es, como siempre, excelente, salvo por un pequeño detalle (Que no tiene nada que ver con el contenido, sino con la expresion): en el parrafo 13 hay una redundancia:
"De modo que el boro-10 absorbe bastante bien los neutrones (aunque parar neutrones nunca es fácil), de modo que se usa en las centrales nucleares"
Por lo demas te doy la enhorabuena por el gran trabajo que haces


De: Alvaro
2013-08-19 15:06:36

Una de las aplicaciones mas prometedoras del boro es para la fusion nuclear aneutronica.disculpad q no ponga un link directo,pero estoy con el movil.si buscais google tech talk focused fusion en youtube encontrateis la charla del fisico responsable de la maquina que podria hacernos cambiar de nivel de civilizacion (esto exige un solo de guitarra!!!!). He entrado aqui buscando la distribucion mundial del boro, para ver si se acabaran las guerras por fuel o solo cambiaran ligeramente. Os recomiendo informaros sobre la focused fusion y ,si sabeis como encontrar la distribucion de este eventualmente indispensable elemento compartid,por favor :)


De: leonel lopez
2013-09-14 19:14

los protones son parte de la materia asique no estan en ninguna capa sino al centro del atomo

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