BORO

Número atómico:                                        5
Grupo:                                                           13
Periodo:                                                          2
Configuración electrónica:                [He] 2s² 2p¹
Estados de oxidación:                            +3
Electronegatividad:                                2.04
Radio atómico / pm:                             79.5
Masa atómica relativa:              10.811 ± 0.007

Los compuestos del boro, el bórax en concreto, se conocen desde la antigüedad, pero el elemento puro fue preparado por primera vez en 1808 por los químicos franceses Joseph Gay-Lussac y Baron Louis Thénard, e independientemente por el químico británico sir Humphry Davy. Es un no metal, llamado así por el bórax, la sal sódica del ácido bórico. El boro amorfo se usa en fuegos artificiales por su color verde. El agua bórica ha perdido en gran parte su importancia debido a la falta de efecto antiséptico. La mayor fuente de boro son los boratos de depósitos evaporíticos, como el bórax.

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm^-3:                                        2340                     (beta, 293 K)
Volumen molar / cm³mol^-1:                       4.62                        (beta, 293 K)
Resistencia eléctrica / μΩcm:                   1.8E+12                 (20 °C)

PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m^-1K^-1:                   27
Punto de fusión / °C:                                      2075
Punto de ebullición / °C:                                4000
Calor de fusión / kJ mol^-1:                                 22.2
Calor de vaporización / kJ mol^-1:                   504.5
Calor de atomización / kJ mol^-1:                   557.64

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Primera energía de ionización / kJ mol^-1:               800.64
Segunda energía de ionización / kJ mol^-1:             2427.09
Tercera energía de ionización / kJ mol^-1:              3659.78

ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                                 -
en la corteza terrestre / ppm:                                    10
en los océanos / ppm:                                                    4.8

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina:

romboédrica

Dimensiones de la celda unidad /pm:

a=506.7, α=58°4'

Grupo espacial:

R3m

ISÓTOPOS

Isótopo                      Masa atómica relativa                     Porcentaje por masa (%)

   ¹⁰B                                          10.0129370(3)                                            19.9(2)

   ¹¹B                                           11.0093055(5)                                           80.1(2)

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                               E^o / V

H₃BO₃ + 3H⁺ + 3e^- B(s) + 3H₂O                              - 0.869

H₂BO₃^- + 4H⁺ + 3e^- B(s) + 3H₂O                             - 0.687

HBO₃^2- + 5H⁺ + 3e^- B(s) + 3H₂O                             - 0.437

BO₃^3- + 6H⁺ + 3e^- B(s) + 3H₂O                                - 0.165

B(OH)₃ + 3H⁺ + 3e^- B(s) + 3H₂O                             - 0.87

BF₄^- + 3e^- B(s) + 4F^-                                                                                                    - 1.04

H₂B₄O₇ + 12H⁺ + 12e^- 4B(s) + 7H₂O                       - 0.836

B₄O₇^2- + 14H⁺ + 12e^- 4B(s) + 7H₂O                         - 0.792

Efectos del Boro sobre la salud

El Boro ocurre de forma natual en el medioambiente debido a que es liberado al aire, suelo y agua a través de los procesos de erosión. Este puede también aparecer en el agua subterránea en muy pequeñas cantidades. Los humanos utilizan Boro en las industrias del vidrio pero la liberación de Boro por los humanos es más pequeña que las concentraciones liberadas por procesos naturales de erosión.
Las plantas absorben Boro del suelo y a través del consumo de plantas por los animales este termina en las cadena alimentarias. El Boro ha sido encontrado en los tejidos animales pero este no parece ser que se acumule. Cuando los animales absorben grandes cantidades de Boro en un periodo de tiempo corto a través de la comida o el agua los órganos reproductivos masculinos serán afectados. Cuando los animales son expuestos al Boro durante el embarazo sus descencientes pueden sufrir defectos de nacimiento y fallos en el desarrollo. Además, los animales sufren irritación de nariz cuando respiran Boro.

Efectos ambientales del Boro

Los humanos pueden ser expuestos al Boro a través de las frutas y vegetales, el agua, aire y el consumo de productos.
Comer peces o carne no incrementará la concentración de Boro en nuestros cuerpos, el Boro no se acumula en los tejidos animales. La exposición al Boro a través del aire y del agua no es muy frecuente que ocurra, pero el riesgo de exposición al polvo de Boro en el lugar de trabajo existe.
Las exposiciones al Boro pueden también ocurrir al consumir productos como cosméticos y productos para lavar.
Cuando los humanos consumen grandes cantidades de comida que contiene Boro, la concentración de Boro en sus cuerpos puede aumentar a niveles que causan problemas de salud. El Boro puede infectar el estómago, hígado, riñones y cerebro y puede eventualmente llevar a la muerte. Cuando la exposición es con pequeñas cantidades de Boro tiene lugar la irritación de la nariz, garganta y ojos.

BERILIO

Número atómico:                            4
Grupo:                                                     2
Periodo:                                                  2
Configuración electrónica:      [He] 2s²
Estados de oxidación:                 +2
Electronegatividad:                     1.57
Radio atómico / pm:                    111.3
Masa atómica relativa:               9.012182 ± 0.000003

El berilio fue descubierto como óxido en 1797 por el químico francés Louis Nicolas Vauquelin. El elemento libre fue aislado por primera vez en 1828 por Friedrick Wöhler y Antonine Alexandre Brutus Bussy, independientemente. Puesto que sus compuestos solubles tienen sabor dulce, al principio se le llamó glucinio. Se le llama berilio por su mineral principal, el berilo. El berilio tiene uno de los puntos de fusión más altos entre los metales ligeros. Es un elemento metálico, gris, y frágil. El berilio, combinado con otros metales, aumenta la dureza, tenacidad y resistencia a la corrosión de éstos. El berilio se encuentra en 30 minerales diferentes, siendo los más importantes berilo y bertrandita.

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm^-3:                                               1847.7          (293 K)
Volumen molar / cm³mol^-1:                           4.88               (293 K)
Resistencia eléctrica / μΩcm:                        4                       (20 °C)

PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m^-1K^-1:                      200
Punto de fusión / °C:                                                1287
Punto de ebullición / °C:                                        2471
Calor de fusión / kJ mol^-1:                                      9.8
Calor de vaporización / kJ mol^-1:                       308.8
Calor de atomización / kJ mol^-1:                        320.3

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Primera energía de ionización / kJ mol^-1:                     899.51
Segunda energía de ionización / kJ mol^-1:                    1757.12
Tercera energía de ionización / kJ mol^-1:                     14848.87

ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                                      -
en la corteza terrestre / ppm:                                        1.5
en los océanos / ppm:                                                     0.00005

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina:

hexagonal

Dimensiones de la celda unidad /pm:

a=228.55, c=358.32

Grupo espacial:

P6₃/mmc

 

ISÓTOPOS

Isótopo                                Masa atómica relativa                 Porcentaje por masa (%)

   ⁹Be                                                      9.0121821(4)                                            100

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                        E^o / V

Be²⁺ + 2e^- Be(s)                                                                       - 1.85               

Be₂O₃^2- + 3H₂O + 4e^- 2Be(s) + 6OH^-           - 2.62

Efectos del Berilio sobre la salud

El berilio no es un elemento crucial para los humanos: en realidad es uno de los más tóxicos que se conocen. Es un metal que puede ser muy perjudicial cuando es respirado por los humanos, porque puede dañar los pulmones y causar neumonía. El efecto más comúnmente conocido del berilio es la llamada beriliosis, una peligrosa y persistente enfermedad de los pulmones que puede incluso dañar otros órganos, como el corazón. Alrededor del 20% de todos los casos de berioliosis terminan con la muerte del enfermo. La causa de la beriliosis es la respiración de berilio en el lugar de trabajo. Las personas con el sistema inmune debilitado son más sucestibles a esta enfermedad.
El berilio puede también causar reacciones alérgicas en personas que son hipersensibles a los productos químicos. Estas reacciones pueden ser muy agudas y pueden hacer que la persona caiga fuertemente enferma, una afección conocida como enfermedad crónica por berilio. Los síntomas son debilidad, cansancio y problemas respiratorios. Algunas personas que sufren de esta enfermedad pueden desarrollar anorexia y las manos y pies se les ponen azules. En algunas personas puede causar la muerte.
El berilio puede también incrementar las posibilidades de desarrollar cáncer y daños en el ADN.

Efectos ambientales del Berilio

El berilio entra en el aire, agua y suelo como resultado de procesos naturales y actividades humanas. Esto ocurre de forma natural en el medio ambiente en pequeñas cantidades. El hombre añade berilio a través de la producción de metal y de la combustión de carbón y aceite.
El berilio existe en el aire en pequeñas partículas de polvo. Entra en el agua durante los procesos de desintegración de suelos y rocas. Las emisiones industriales añaden berilio al aire y al agua residual y éstas serán posteriormente traspasadas al agua. Normalmente precipita en el sedimento. El berilio como elemento químico está presente en los suelos en pequeñas cantidades de forma natural, pero las actividades humanas han incrementado esos niveles de berilio. Es probable que el berilio no se mueva hacia la zona profunda del suelo y no entre en contacto con el agua subterránea.
Ciertos elementos químicos reaccionan con el berilio en el agua haciéndolo insoluble. Esto es bueno, porque la forma insoluble del berilio en agua causa mucho meno daño a los organismos que la forma soluble. El berilio no se acumula en los cuerpos de los peces, pero algunas frutas y vegetales como son los frijoles y las peras pueden contener niveles significantes de berilio. Estos niveles pueden entrar en los animales cuando esos alimentos son consumidos, pero por suerte la mayoría de los animales excretan el berilio rápidamente a través de los órganos excretores como el sistema urinario y fecal.
Las pruebas de laboratorio han indicado que es posible que el berilio produzca cáncer y cambios en el ADN de los animales, aunque de momento no hay evidencia el estudios de campo que respalde estos descubrimientos.

LITIO

Número atómico:                                3
Grupo:                                                          1
Periodo:                                                       2
Configuración electrónica:            [He] 2s1
Estados de oxidación:                      +1
Electronegatividad:                          0.98
Radio atómico / pm:                         152
Masa atómica relativa:                    6.941 ± 0.002

El descubrimiento del elemento se le adjudica por lo general a Johann A. Arfvedson en 1817. Su nombre deriva del greco 'lithos', piedra. El litio es un elemento metálico, blanco plateado, químicamente reactivo, y el más ligero en peso de todos los metales. Se obtiene por la electrólisis de una mezcla de cloruro de litio y potasio fundidos. Empleo en cerámica, aleaciones, tecnología nuclear, tecnología láser y en forma de sales líticas para tratamiento de estados depresivos. El hidróxido de litio se usa en las naves espaciales y submarinos para depurar el aire extrayendo el dióxido de carbono. Los principales minerales de los que se extrae son lepidolita, petalita, espodumena y ambligonita.

PROPIEDADES FISICAS

Densidad / g dm^-3:                                             534                   (293 K)

                                                                          515                   (m.p.)

Volumen molar / cm³mol^-1:                               13.00                (293 K)

                                                                          13.48                (m.p.)

Resistencia eléctrica / μΩcm:                            8.55                 (20 °C)



PROPIEDADES TÉRMICAS

Conductividad térmica / W m^-1K^-1:                      84.7
Punto de fusión / °C:                                                       180.5
Punto de ebullición / °C:                                              1342
Calor de fusión / kJ mol^-1:                                           4.6
Calor de vaporización / kJ mol^-1:                          147.7
Calor de atomización / kJ mol^-1:                           157.8

ENERGÍA DE IONIZACIÓN

Primera energía de ionización / kJ mol^-1:         520.23
Segunda energía de ionización / kJ mol^-1:        7298.22
Tercera energía de ionización / kJ mol^-1:          11815.13

ABUNDANCIA DE ELEMENTOS

en la atmósfera / ppm:                                                  -
en la corteza terrestre / ppm:                                13
en los océanos / ppm:                                                 0.2

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

  

Estructura cristalina:

cúbica centrada en el cuerpo

Dimensiones de la celda unidad / pm:

a=351.00

Grupo espacial:

Im3m

 

 

ISÓTOPOS

Isótopo                         Masa atómica relativa                          Porcentaje por masa (%)

    ⁶Li                                              6.0151223(5)                                                       7.5(2)

    ⁷Li                                            7.0160040(5)                                                      92.5(2)

POTENCIALES ESTÁNDAR DE REDUCCIÓN

Semirreacción                                                                           E^o / V

Li⁺ + e^- Li(s)                                                                    - 3.045

Efectos del Litio sobre la salud

Efectos de la exposición al litio: Fuego: Inflamable. Muchas reacciones pueden causar fuego o explosión. Libera vapores (o gases) irritantes y tóxicos en un incendio. Explosión: Riesgo de incendio y explosión en contacto con sustancias combustibles y agua. Inhalación: Sensación de quemadura. Tos. Respiración trabajosa. Falta de aire. Dolor de garganta. Los síntomas pueden ser retrasados. Piel: Enrojecimiento. Quemaduras cutáneas. Dolor. Ampollas. Ojos: Enrojecimiento. Dolor. Quemaduras severas y profundas. Ingestión: Calambres abdominales. Dolor abdominal. Sensación de quemadura. Náuseas. Shock o colapso. Vómitos. Debilidad. Vías de exposición: La sustancia puede ser absorbida por el cuerpo por inhalación de su aerosol y por ingestión. Riesgo de inhalación: La evaporación a 20°C es insignificante; sin embargo cuando se dispersa se puede alcanzar rápidamente una concentración peligrosa de partículas suspendidas en el aire. Efectos de la exposición a corto plazo: La sustancia es corrosiva para los ojos, la piel y el tracto respiratorio. Corrosivo si es ingerido. La inhalación de la sustancia puede causar edema pulmonar. Normalmente los síntomas del edema pulmonar no se manifiestan hasta después de unas horas y son agravados por el esfuerzo físico. El reposo y la observación médica son por lo tanto esenciales. Debe ser considerada la administración inmediata de un spray apropiado, por un médico o una persona autorizada por él.
Riesgos químicos: Su calentamiento puede provocar combustión violenta o explosión. La sustancia puede arder espontáneamente en contacto con el aire cuando se dispersa en finas partículas. Cuando se calienta se forman vapores tóxicos. Reacciona violentamente con oxidantes fuertes, ácidos y muchos compuestos (hidrocarburos, halógenos, halones, cemento, arena y asbestos) provocando peligro de incendio y explosión. Reacciona violentamente con el agua, formando gas hidrógeno altamente inflamable y vapores corrosivos de hidróxido de litio. 

Efectos ambientales del Litio

El litio metálico reacciona con el nitrógeno, el oxígeno, y el vapor de agua en el aire. Consecuentemente, la superficie del litio se recubre de una mezcla de hidróxido de litio (LiOH), carbonato de litio (Li₂CO₃), y nitrato de litio (Li₃N). El hidróxido de litio representa un peligro potencialmente significativo porque es extremadamente corrosivo. Se debe prestar especial atención a los organismos acuáticos.