Centro de Excelencia Profesora Cristina Billini Morales Fe y

Alegria.

Grupo nº5Sharyanny Pichardo Nieves………17 Jahyire Ramirez Salvador…………20

3ro C.

Tema:

Grupo IIIA de la TABLA PERIODICA DE LOS ELEMENTOS.

Elementos del grupo IIIA

Boro Aluminio Galio

Indio Talio

Principales elementos del grupo IIIA

Estado Natural del Boro

• Estado Natural: El Boro no se encuentra libre en la

naturaleza. Ya que este es un elemento dependiente ya que se encuentra solo en acido bórico y boratos.

Lo podemos encontrar en: Las solfataras de toscana contienen acido bórico,

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H3BO3 la sal sódica , bórax, de california B4O7Na2, llamada también tíncal, se encuentra formando un deposito en el lago bórax , de california ; en el se encuentra asimismo borato.

Cálcico .colemanita, B6O11Ca2·5H2O y borato magnésico, boracita 8O15Mg3·Cl2Mg.

Descubridor de el Boro: H. Davy, J. L. Gay-Lussac y L. J. Thenard.

Lugar de descubrimiento: Inglaterra y Francia.

Año de descubrimiento: 1808. Origen del nombre: De la palabra árabe

"buraq" o del persa "burah", ambas significaban "borax", haciendo referencia al producto que contenía el boro.

Obtención:  Se obtuvo tratando ácido bórico, H3BO3, con potasio, ya que era conocida en esta época la gran afinidad del potasio hacia el oxígeno. Fue obtenido por Gay-Lussac y Thenard y, de forma independiente, por Davy, 9 días después.

Descubrimiento del Boro

Propiedades Físicas del Boro

Densidad (g/cm3): 2,34 Color: Marrón-negro Punto de fusión (ºC): 2076 Punto de ebullición

(ºC): 3927 Volumen atómico

(cm3/mol): 4,6

Propiedades Químicas del Boro

Número atómico: 5Valencia: 3Estado de oxidación: +3Electronegatividad: 2,0Radio covalente (Å): 0,82Radio iónico (Å): 0,20Radio atómico (Å): 0,98Configuración electrónica:

1s22s22p1

Primer potencial de ionización (eV): 8,33

Métodos de obtención del Boro

Se prepara por reducción, en fase de vapor, de tricloruro o tribromuro de boro con hidrógeno, sobre filamentos de tántalo, a 1300 ºC.

Principales compuestos del Boro y sus usos El tribromuro de boro y el tricloruro de boro se utilizan como semiconductores.

El dibo- rano, el pentaborano y el decaborano se utilizan en combustibles de alta energía.

El tricloruro de boro, el diborano y el decaborano se emplean como propulsores de cohetes.

El trietilboro y el boro, como ignitores para motores de cohetes y aviones de propulsión a chorro.

El 10boro se emplea en la industria nuclear como componente del blindaje contra neutrones en los reactores.

En la industria metalúrgica, muchos de los boranos se utilizan en procesos de soldadura y bronceado. Otros compuestos se emplean como retardadores de llama y como decolorantes en la industria textil, papelera y de pinturas y barnices.

El óxido de boro es un aditivo antiinflamable en pinturas y barnices y el tetraborato sódico,

El bórax y el trimetil borato se emplean para el tratamiento ignífugo de tejidos. Tanto el bórax como el tetraborato sódico se utilizan para el tratamiento ignífugo y el envejecimiento artificial de la madera.

El tetraborato sódico se utiliza también como algicida en aguas industriales y como agente en el curtido y la conservación de pieles.

El bórax se emplea como germicida en productos de limpieza, como inhibidor de la corrosión en anticongelantes y como insecticida en polvo para el tratamiento de las grietas en las zonas donde se manipulan alimentos. El decaborano se utiliza para quitar el brillo al rayón y como agente antipolilla en la industria textil.

El borohidruro sódico es un agente blanqueador para la pasta papelera. En la industria cerámica, el óxido bórico y el bórax forman parte de los vidriados y

el tetraborato sódico es un componente de los esmaltes y vidriados de la porcelana. El perborato sódico se utiliza para blanquear tejidos y en galvanoplastia. También se

emplea en jabones, desodorantes, detergentes, colutorios bucales y en los colorantes para el teñido en cubas.

El trifluoruro de boro se emplea en el envasado de alimentos, en electrónica y en los reactores nucleares que producen material fisionable.

Estado Natural del Aluminio• Estado Natural:

El aluminio es el elemento metálico más abundante en la corteza terrestre; sólo los elementos no metálicos oxígeno y silicio son más abundantes. Se encuentra normalmente en forma de silicato de aluminio puro o mezclado con otros metales como sodio, potasio, hierro, calcio y magnesio, pero nunca como metal libre. Los silicatos no son menas útiles, porque es extremamente difícil, y por tanto muy caro, extraer el aluminio de ellas. La bauxita, un óxido de aluminio hidratado impuro, es la fuente comercial de aluminio y de sus compuestos.

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• El aluminio se utilizaba en la antigüedad clásica en tintorería y medicina bajo la forma de una sal doble, conocida como alumbre y que se sigue usando hoy en día. En el siglo XIX, con el desarrollo y la física y la química, se identificó el elemento. Su nombre inicial, aluminum, fue propuesto por el británico Sir Humphrey Davy en el año1809. A medida que se sistematizaban los nombres de los distintos elementos, se cambió por coherencia a la forma aluminium, que es la preferida hoy en día por laIUPAC debido al uso uniforme del sufijo -ium. No es sin embargo la única aceptada ya que la primera forma es muy popular en los Estados Unidos.3

 En el año 1825, el físico danés Hans Christian Ørsted, descubridor del electromagnetismo, consiguió aislar por electrólisis unas primeras muestras, bastante impuras. El aislamiento total fue conseguido dos años después por Friedrich Wöhler.

Descubrimiento del Aluminio

Propiedades físicas Estado ordinarioSólido Densidad2698,4 kg/m3

Punto de fusión933,47 K (660 °C)

Punto de ebullición2 792 K (2 519 °C)

Entalpía de vaporización293,4 kJ/mol

Entalpía de fusión10,79 kJ/mol

Presión de vapor2,42 × 10-6 Pa a 577 KVolumen molar10,00×10-6 m3/mol

Propiedades Físicas del Aluminio

Número atómico13 Valencia3 Estado de oxidación+3 Electronegatividad1,5 Radio covalente (Å)1,18 Radio iónico (Å)0,50 Radio atómico (Å)1,43 Configuración electrónica[Ne]3s23p1

Primer potencial de ionización (eV)6,00

Masa atómica (g/mol)26,9815 Densidad (g/ml)2,70 Punto de ebullición (ºC)2450 Punto de fusión (ºC)660

Propiedades Químicas del Aluminio

La obtención del aluminio se realiza en dos fases: la extracción de la alúmina a partir de la bauxita (proceso Bayer) y la extracción del aluminio a partir de esta última medianteelectrolisis. Cuatro toneladas de bauxita producen dos toneladas de alúmina y, finalmente, una de aluminio. El proceso Bayer comienza con el triturado de la bauxita y su lavado con una solución caliente de hidróxido de sodio a alta presión y temperatura. La sosa disuelve los compuestos del aluminio, que al encontrarse en un medio fuertemente básico, se hidratan:

Al(OH)3 + OH- + Na* → Al(OH)4- + Na*AlO(OH)2 + OH- + H

2O + Na* → Al(OH)4- + Na*

Los materiales no alumínicos se separan por decantación. La solución cáustica del aluminio se enfría luego para recristalizar el hidróxido y separarlo de la sosa, que se recupera para su ulterior uso. Finalmente, se calcina el hidróxido de aluminio a temperaturas cercanas a 1000 °C, para formar la alúmina.

2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O

Métodos de obtención del Aluminio

• Los compuestos del aluminio que revisten mayor importancia comercial son el oxido del aluminio (v.ALUMINA) y el sulfato de aluminio.

• ( v.ALUMBRES).EL ACETATO DE ALUMINIO, Al(C2H3O2)3 , se emplea en grandes cantidades de catalizador para la elaboración de muchos productos químicos orgánicos y como mordiente en colorantes. Interviene también en la composición de materiales refractarios e impermeables. El borato de aluminio 2ª122º3B2O33H2O, se utiliza para la fabricación de determinados tipos de vidrio y esmalte de alfarería. El citrato de aluminio A1C6H5O7 es usado por los fabricantes de artículos de perfumería como elemento esencial en la fabricación de desodorantes para esta misma finalidad se utilizan otros compuestos de aluminio como el cloruro y el sulfato. El cloruro de aluminio CL3A1 s emplea en uno de los procesos de la elaboración de la gasolina y en la preparación de numerosos compuestos orgánicos. El hidróxido del aluminio A18(OH)3 es una substancia blanca gelatinosa que se obtiene por precipitación tratando una solución de sal aluminica con hidróxido amónico.

Principales compuestos del Aluminio y sus usos

Usos del Galio. El uso principal del galio es en semiconductores donde se

utiliza comúnmente en circuitos de microondas y en algunas aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza en para fabricar diodos LED de color azule y violeta y diodos láser.

El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a estabilizar el plutonio.

Se puede utilizar en el interior de un telescopio para encontrar neutrinos.

El galio se usa como un componente en algunos tipos de paneles solares.

También se utiliza en la producción de espejos. El galinstano que es una aleación de galio, indio y estaño,

se utiliza en muchos termómetros médicos. Este ha sustituido a los tradicionales termómetros de mercurioque pueden ser peligrosos. Actualmente se encuentra en proceso de investigación la sustitución con galio del mercurio de los empastes dentales permanentes.

El galinstano se puede aplicar al aluminio de modo que pueda reaccionar con el agua y generar hidrógeno.

También tiene muchas aplicaciones médicas. Por ejemplo, las sales de galio se usan para tratar a personas con exceso de calcio en su sangre. Los isótopos de galio se utilizan en medicina nuclear para explorar a los pacientes en ciertas circunstancias.

Se empleó principalmente durante la Segunda Guerra Mundial como recubrimiento en motores de alto rendimiento de aviones. Después de esto se ha destinado a nuevas aplicaciones en aleaciones, en soldadura y en la industria electrónica. A mediados y finales de los años 1980 despertó interés el uso de fosfuros de indio semiconductores y películas delgadas de óxidos de indio y estaño para el desarrollo de pantallas de cristal líquido (LCD). Esto es debido a que el uso del indio permitió la obtención del color azul en diodos LED, que se había resistido durante años.El indio se utiliza para soldar alambre de plomo a transistores de germanio y como componente de los semiconductores intermetálicos empleados en los transistores de germanio. El arseniuro de indio, antimoniuro y fosfuro son semiconductores con propiedades especiales. Otros usos del indio se encuentran en la producción de recubrimientos para reducir la corrosión y el desgaste, en las aleaciones para sellado de vidrio y en las aleaciones dentales. 

Otras aplicaciones: En la fabricación de aleaciones de bajo punto de fusión. Una aleación

con un 24% de indio y un 76% de galio es líquida a temperatura ambiente.

Para hacer fotoconductores, transistores de germanio, rectificadores y termistores.

Se puede depositar sobre otros metales y evaporarse sobre un vidrio formando un espejo tan bueno como los hechos con plata, pero más resistente a la corrosión.

Su óxido se emplea en la fabricación de paneles electroluminiscentes.

Usos del Indio.

 Es muy tóxico y se ha empleado como rodenticida e insecticida, pero este uso ha disminuido o eliminado en muchos países debido a sus efectos cancerígenos. También se emplea en detectores infrarrojos.

El sulfato de talio, que es inodoro e insípido fue usado para exterminar ratas yhormigas. Desde 1972 su uso fue prohibido en Estados Unidos a causa de su toxicidad. Otros países siguieron el ejemplo en los años siguientes. Las sales de talio se usaron como tratamiento de dermatofitosis, otras infecciones de la piel y para reducir la sudoración nocturna de los pacientes con tuberculosis. Sin embargo, este uso fue muy limitado debido a su estrecho índice terapéutico, y el desarrollo de medicamentos más eficientes.

Óptica

Los cristales de bromuro y el yoduro de talio se utilizan en cristales infrarrojos, debido a que son más duros y transmiten longitudes de onda más largas que otros materiales. Estos materiales se conocen con el nombre comercial de KRS-5.12 El óxido de talio se usa para la confección de lentes debido a su alto índice de refracción.

Electrónica

Barra de talio que muestra corrosión. La conductividad eléctrica del sulfuro de talio cambia con la exposición a la luz

infrarrojahaciendo con ello sus compuestos útiles en fotoresistores.9 El seleniuro de talio se ha usado como bolómetro para la detección de luz infrarroja.

Imagenología médica

El talio se utiliza en la cintigrafía para la identificación de tumores óseos15 y en el seguimiento de la efectividad de las terapias anticancer.16

Usos del Talio.

Gracias por su atencion.