Grado 11
  1. Conceptos básicos de química  1.1. Importancia de la Química  1.2. Naturaleza y alcance de la química  1.3. leyes de la combinación química  1.3.1. Ley de conservación de la masa  1.3.2. La ley de las proporciones definidas  1.3.3. Ley de las proporciones múltiples  1.3.4. Ley de los volúmenes de gases  1.3.5. Ley de Avogadro  1.4. La teoría atómica de Dalton  1.5. Concepto de mol y masa molar  1.6. Composición porcentual  1.7. Fórmula empírica y molecular  1.8. Estequiometría y Cálculos Estequiométricos  1.9. Concepto de reactivo limitante
  2. Estructura del átomo  2.1. Descubrimiento del electrón, protón y neutrón  2.2. Modelo Atómico  2.2.1. Modelo de Thomson  2.2.2. El modelo de Rutherford  2.2.3. Modelo de Bohr  2.3. Modelo mecánico cuántico del átomo  2.4. Doble naturaleza de la materia y la radiación  2.5. El principio de incertidumbre de Heisenberg  2.6. Numeros cuánticos  2.7. Orbitales atómicos y sus formas  2.8. Configuración electrónica de los elementos  2.9. Aufbau principle  2.10. El principio de exclusión de Pauli  2.11. Regla de máxima multiplicidad de Hund  2.12. La hipótesis de De Broglie  2.13. Efecto fotoeléctrico
  3. Clasificación de elementos y periodicidad en propiedades  3.1. Desarrollo histórico de la tabla periódica  3.2. Ley Periódica Moderna y Tabla Periódica  3.3. Tendencias periódicas en propiedades  3.3.1. Radio Atómico e Iónico  3.3.2. Entalpía de ionización  3.3.3. Entalpía de ganancia de electrones  3.3.4. Electronegatividad  3.3.5. Valencia  3.3.6. Propiedades Metálicas y No Metálicas  3.3.7. Estados de oxidación  3.4. Propiedades Inusuales de los Primeros Elementos
  4. Enlace Químico y Estructura Molecular  4.1. Enfoque de Kossel-Lewis sobre el enlace químico  4.2. Enlace iónico o electrovalente  4.3. Enlace covalente y sus características  4.4. Parámetros de enlace  4.5. Teoría VSEPR  4.6. Teoría del enlace de valencia  4.7. Hibridación y sus tipos  4.8. Teoría del orbital molecular  4.8.1. Orden de enlace y estabilidad  4.9. Enlace de hidrógeno
  5. Estados de la materia  5.1. Fuerzas intermoleculares  5.2. Leyes de los gases  5.2.1. La ley de Boyle  5.2.2. La ley de Charles  5.2.3. La Ley de Avogadro  5.2.4. La ley de Dalton de las presiones parciales  5.2.5. La ley de difusión de Graham  5.3. Ecuación del Gas Ideal y Aplicaciones  5.4. Gases reales y desviaciones del comportamiento ideal  5.5. Teoría cinética molecular de los gases  5.6. Licuefacción de gases  5.7. Propiedades de los líquidos  5.8. Tensión superficial y viscosidad
  6. Thermodynamics  6.1. Sistema y entorno  6.2. Tipos de sistemas en termodinámica  6.3. Types of procedures  6.4. Primera ley de la termodinámica  6.5. Energía interna y entalpía  6.6. Capacidad calorífica y calor específico  6.7. La ley de Hess de la suma constante de calor  6.8. Entalpía de disociación de enlace  6.9. Entalpía de formación y combustión  6.10. Entalpía de disolución y neutralización  6.11. Espontaneidad y la segunda ley de la termodinámica  6.12. Energía libre de Gibbs y sus aplicaciones
  7. Equilibrio  7.1. El concepto de equilibrio  7.2. Constante de equilibrio y sus aplicaciones  7.3. El principio de Le Chatelier  7.4. Equilibrio iónico en soluciones  7.5. Teoría de Ácidos y Bases  7.5.1. Concepto de Arrhenius  7.5.2. Concepto de Bronsted-Lowry  7.5.3. Concepto de Lewis  7.6. Escala de pH y pOH  7.7. Common ion effect  7.8. Hidrólisis de sales  7.9. Sistemas tampón y su mecanismo de acción  7.10. Equilibrio de solubilidad de sales poco solubles
  8. Reacciones Redox  8.1. Oxidation and reduction concepts  8.2. Número de oxidación y sus aplicaciones  8.3. Reacciones Redox en términos de transferencia de electrones  8.4. Balanceando reacciones redox (métodos de número de oxidación y ion-electrón)  8.5. Tipos de reacciones redox  8.6. Celdas Electroquímicas y Reacciones Redox
  9. Hidrógeno  9.1. Posición del Hidrógeno en la Tabla Periódica  9.2. Isótopos de hidrógeno  9.3. Preparación de Hidrógeno  9.4. Propiedades del Hidrógeno  9.5. Hidruros y su clasificación  9.6. Agua y agua pesada  9.7. El peróxido de hidrógeno y sus propiedades  9.8. Usos del hidrógeno y sus compuestos
  10. Elementos del bloque s (metales alcalinos y alcalinotérreos)  10.1. Elementos del Grupo 1 - Propiedades y Tendencias  10.2. Elementos del Grupo 2 - Propiedades y Tendencias  10.3. Propiedades inusuales del litio y berilio  10.4. Compuestos importantes del sodio y sus usos  10.5. Compuestos importantes de magnesio y calcio
  11. Algunos elementos del bloque p  11.1. Introducción General a los Elementos del Bloque p  11.2. Elementos del Grupo 13  11.2.1. Boro y sus compuestos  11.3. Elementos del Grupo 14  11.3.1. El carbono y sus alótropos  11.3.2. Compuestos Importantes de Carbono y Silicio
  12. Química Orgánica - Algunos Principios y Técnicas Básicas  12.1. Clasificación y Nomenclatura de Compuestos Orgánicos  12.2. Representación estructural de compuestos orgánicos  12.3. Clasificación de reacciones orgánicas  12.4. Efectos Electrónicos en Química Orgánica  12.4.1. Efecto inductivo  12.4.2. Efecto de resonancia  12.4.3. Hiperconjugación  12.5. Mecanismo de reacción y especies intermedias  12.6. Purificación y análisis cualitativo de compuestos orgánicos
  13. Hidrocarburos  13.1. Hidrocarburos  13.1.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2. Alqueno  13.2.1. Preparación y Propiedades de los Alquenos  13.2.2. Reacciones de adición electrofílica  13.3. Alquinos  13.3.1. Preparación y Propiedades de Los Alquinos  13.4. Hidrocarburos aromáticos  13.4.1. Estructura y propiedades del benceno  13.4.2. Reacciones de sustitución electrofílica del benceno
  14. Química Ambiental  14.1. Contaminación Ambiental  14.2. Contaminación atmosférica y el efecto invernadero  14.3. Contaminación del agua y métodos de tratamiento  14.4. Contaminación del suelo y sus efectos  14.5. Residuos industriales y su tratamiento  14.6. Estrategias para el control de la contaminación

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Boro y sus compuestos


El boro es un elemento fascinante que pertenece al grupo 13 de la tabla periódica. Los elementos del grupo 13 se caracterizan por la presencia de tres electrones en su capa más externa. En esta sección exploraremos las propiedades, usos y compuestos del boro, destacando su papel en la química y la ciencia de materiales. El boro es único porque exhibe propiedades tanto de metales como de no metales, lo que lo convierte en un metaloide, y es importante en la formación de una variedad de compuestos con estructuras complejas.

Propiedades del Boro

El boro está representado por el símbolo B y tiene un número atómico de 5. Su masa atómica es de aproximadamente 10.81 u. En su forma elemental, el boro no se encuentra libremente en la naturaleza, pero está disponible en compuestos como el bórax y el ácido bórico.

El boro es duro y tiene un punto de fusión muy alto, lo que lo hace útil para aplicaciones a alta temperatura. Es un mal conductor de electricidad a temperatura ambiente, pero se convierte en un buen conductor a altas temperaturas. Este comportamiento único se debe a su naturaleza deficiente en electrones y su complejo retículo cristalino.

Visualización de la estructura del boro

B

La ilustración anterior muestra la estructura básica del boro en su retículo, donde forma enlaces covalentes que le dotan de sus propiedades de dureza y alto punto de fusión.

Compuestos de Boro

El boro forma una variedad de compuestos que tienen importantes aplicaciones industriales y médicas. Estos compuestos exhiben un comportamiento químico diverso y son esenciales en la fabricación de vidrio, agricultura e incluso en reactores nucleares debido a sus propiedades de absorción de neutrones.

Bórax - Na 2 B 4 O 7 ·10H 2 O

El bórax o borato de sodio es uno de los compuestos de boro más conocidos. Este compuesto se utiliza principalmente en productos de limpieza y como agente tampón. Puede ablandar el agua y tiene propiedades antisépticas suaves.

Na 2 B 4 O 7 10H 2 O + 7H 2 O -> 2NaOH + 4H 3 BO 3

La ecuación anterior muestra la hidrólisis del bórax, resultando en la formación de hidróxido de sodio y ácido bórico. Esta reacción ocurre cuando el bórax se disuelve en agua.

Ácido Bórico - H 3 BO 3

El ácido bórico se utiliza ampliamente como antiséptico, insecticida, retardante de fuego y en la fabricación de vidrio y cerámica. Es un ácido débil y a menudo se usa en aplicaciones médicas tópicas debido a sus propiedades bactericidas.

H 3 BO 3 <-> B(OH) 3

Comprensión de su estructura

H H H

La geometría del ácido bórico es planar, con el átomo de boro unido a tres grupos hidroxilo. Esto forma una estructura trigonal plana responsable de su naturaleza ácida débil. Esta geometría es importante en la formación de enlaces de hidrógeno cuando se disuelve en agua, lo que hace que su solución acuosa sea más estable.

Trióxido de Boro - B 2 O 3

El trióxido de boro es otro compuesto importante del boro. Se utiliza principalmente en la producción de vidrio borosilicato, que es altamente resistente al calor y comúnmente utilizado en cristalería de laboratorio y utensilios de cocina.

B 2 O 3 + 3H 2 O -> 2B(OH) 3

Cuando el trióxido de boro reacciona con agua, se forma ácido bórico, mostrando la interrelación entre los diferentes compuestos de boro.

Diboro - B 2 H 6

El diborano es un compuesto con un enlace único que posee enlaces deficientes en electrones. Es altamente reactivo y se utiliza como agente reductor y como material de inicio para la síntesis de otros compuestos de boro.

Ilustración de la estructura del diborano

B B H H

La estructura del diborano consiste en dos átomos de boro enlazados por átomos de hidrógeno compartidos, formando un "enlace banana" o enlace de tres centros dos electrones, una característica distintiva del boro.

Aplicaciones del Boro y sus compuestos

El boro y sus compuestos se utilizan de muchas maneras en varias industrias. Aquí hay algunas aplicaciones notables:

  • Vidrio y cerámica: Los compuestos de boro son importantes en la fabricación de vidrios y cerámicas de borosilicato debido a su resistencia a altas temperaturas y durabilidad.
  • Agricultura: El boro es un micronutriente esencial para las plantas; juega un papel importante en la fuerza de la pared celular y el desarrollo reproductivo.
  • Detergente: El bórax se utiliza en detergentes de lavandería y limpiadores domésticos debido a sus propiedades limpiadoras y antisépticas.
  • Reactores nucleares: Compuestos como el carburo de boro sirven como barras de control debido a su capacidad de absorción de neutrones.

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