Aplicaciones de los metaloides y de los gases nobles



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APLICACIONES DE LOS METALOIDES Y DE LOS GASES NOBLES

REGISTRAR EN SU CUADERNO 4 METALOIDES Y 4 GASES NOBLES CON SUS RESPECTIVOS USOS O APLICACIONES


METALOIDES

Los elementos que no se pueden clasificar como metales o como no metales; tienen propiedades de los dos grupos y se les llaman metaloides o semimetales. Estos son el boro (B) del grupo IIA, silicio (Si) del grupo IVA, germanio (Ge) del grupo IVA, arsénico (As) del grupo IVA, antimonio (Sb) del grupo VA y telurio (Te) del grupo VIA. 

Propiedades físicas 

Los metaloides poseen propiedades físicas semejantes a las de los metales y los no metales. Son sólidos a temperatura ambiente, la mayoría de ellos presentan brillo metálico, por lo general son muy duros y se pueden presentar en diferentes formas alotrópicas. Por ejemplo, el silicio se puede encontrar en dos formas: la cristalina, en la cual los átomos se encuentran perfectamente ordenados en el espacio y la amorfa, cuyo ordenamiento de átomos es irregular. 
Son llamados semiconductores por no ser muy buenos conductores del calor ni de la electricidad, ejemplo: el silicio, el germanio, el arsénico y el antimonio. 

Propiedades químicas 

Tienen 3 o más electrones en su capa externa (capa de valencia): el boro tiene 3 electrones, el silicio y el germanio 4, el arsénico y el antimonio 5 y el telurio 6. 
La reactividad de los metaloides es variada; algunos son más reactivos que otros. Pueden reaccionar con algunos metales y con 

los no metales; en general reaccionan con los halógenos y el oxígeno. 
El boro reacciona con el hidrógeno para formar sales llamadas hidruros, que se emplean en los laboratorios químicos. Con el oxígeno forma óxidos cuyos derivados, ácido bórico y bórax, se emplean en lavados oculares, en lavanderías y limpieza. 
El silicio es un elemento poco reactivo que, con el oxígeno, forma el dióxido de silicio dando lugar a sólidos de alto punto de fusión, duros y quebradizos que se encuentran en el cuarzo, ágata y arena. 
El dióxido de silicio se puede combinar con metales, con magnesio para formar el talco y con aluminio para formar arcilla. 
El arsénico y el antimonio reaccionan con los halógenos y el oxígeno. Se encuentran en la naturaleza combinados con azufre.

Boro

El boro es un no-metal que puede ocurrir como un sólido amorfo o tener la estructura cristalina ordenada típica de los metales. Tiene una densidad de 2,37 g/cm^ 3 y un peso atómico de 10,811. El isótopo boro-10 es un buen absorbente de neutrones, de modo que es útil en las barras de control en los reactores nucleares. El boro también imparte el color verde a las bengalas y a los fuegos artificiales, y es un ingrediente presente en el vidrio de borosilicato que suele usarse en laboratorios.


Usos del boro


El boro es un elemento químico que ha sido utilizado durante miles de años. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el boro, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:

  • Una gran cantidad de boro se utiliza junto a tetraborato de sodio para aislar la fibra de vidrio. También se utiliza en muchos productos de limpieza de los detergentes y lejías.

  • La mayoría del boro se utiliza para producir vidrio y cerámica. El vidrio de borosilicato tiene una resistencia excepcional a los golpes térmicos (cambios bruscos de temperatura que provocan que el vidrio se rompa).

  • Los filamentos de boro se utilizan como materiales ligeros pero de alta resistencia en la creación de estructuras aeroespaciales. También se utiliza para producir algunos de palos de golf y cañas de pescar.

  • Las protecciones de carburo de boro se pueden utilizar como barreras de control en los reactores nucleares. Esto evita que un reactor nuclear esté fuera de control. El carburo de boro también se utiliza en los chalecos antibalas y blindaje de los tanques.

  • Los boruros metálicos son muy fuertes y con frecuencia se aplican sobre una sustancia para aumentar su dureza.

  • El boro es un parte de los imanes de neodimio, el tipo más fuerte de imán permanente. Estos imanes son utilizados en máquinas de imágenes por resonancia magnética, reproductores de CD y DVD, teléfonos móviles, temporizadores y más.

  • El ácido bórico se utiliza a veces como un insecticida contra las hormigas, pulgas y cucarachas.

  • El borato de sodio puede ser utilizado como un retardante de la combustión en plásticos y caucho.

Características del boro


A continuación puedes ver una tabla donde se muestra las principales características que tiene el boro.

Boro

Símbolo químico

B




Número atómico

5




Grupo

13




Periodo

2




Aspecto

negro




Bloque

p




Densidad

2460 kg/m3




Masa atómica

10.811 u




Radio medio

85 pm




Radio atómico

87




Radio covalente

82 pm




Configuración electrónica

[He]2s22p1




Electrones por capa

2, 3




Estados de oxidación

3 (levemente ácido)




Estructura cristalina

romboédrica




Estado

sólido




Punto de fusión

2349 K




Punto de ebullición

4200 K




Calor de fusión

50.2 kJ/mol




Presión de vapor

0,348




Electronegatividad

2,04




Calor específico

1026 J/(K·kg)




Conductividad eléctrica

1,0 × 10-4 m-1S/m




Conductividad térmica

27,4 W/(K·m)





Silicio

El silicio es uno de los elementos más abundantes en la Tierra debido a su presencia en silicatos, que forman gran parte de la corteza terrestre. A temperatura ambiente, puede ser cristalino y amorfo. La forma amorfa, que no es metálica, es un polvo de color marrón, mientras que la forma cristalina tiene un brillo metálico. El silicio tiene un peso atómico de 28,0855 y una densidad de 2,3296 g/cm^3. Se utiliza en gran medida en la fabricación de ladrillos, hormigón y cerámicas.




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