El boro es un elemento químico de la tabla periódica de los elementos que tiene el símbolo
B
1 y número atómico
5, su masa es de 10,811. Es un elemento metaloide, semiconductor, trivalente que existe abundantemente en el mineralbórax
. Hay dos alótropos del boro; el boro amorfo es un polvo marrón, pero el boro metálico es negro. La forma metálica es dura (9,5 en la escala de Mohs
) y es un mal conductor a temperatura ambiente. No se ha encontrado libre en la naturaleza
El boro es un elemento con vacantes electrónicas en el orbital; por ello presenta una acusada apetencia de electrones, de modo que sus compuestos se comportan a menudo como ácidos de Lewis, reaccionando con rapidez con sustancias ricas en electrones.
Entre las carácterísticas ópticas de este elemento, se incluye la transmisión de radiación infrarroja.
A temperatura ambiente, su conductividad eléctrica es pequeña, pero es buen conductor de la electricidad si se encuentra a una temperatura alta.
Se usa para fabricar vidrios de borosilicato (p. Ej. Pyrex) y esmaltes, principalmente de utensilios de cocina. También se usa para obtener aceros especiales, de gran resistencia al impacto, y otras aleaciones. Debido a su gran dureza se emplea, en forma de carburo, para fabricar abrasivos. El boro tiene varias aplicaciones importantes en el campo de la energía atómica
El carbono es un elemento químico con símbolo
C, número atómico
6 y masa atómica
12,01
Es un no metal y tetravalente, disponiendo de cuatro electrones para formar enlaces químicos covalentes.
Tres isótopos del carbono se producen de forma natural, los estables 12C y 13C y el isótopo radiactivo
14C, que decae con una vida media de unos 5730 años.
El carbono es uno de los pocos elementos conocidos desde la antigüedad,2 y es el pilar básico de la química orgánica.
Está presente en la Tierra en estado de cuerpo simple (carbón y diamantes)
, de compuestos inorgánicos (CO2 y CaCO3) y de compuestos orgánicos (biomasa, petróleo y gas natural)
. También se han sintetizado muchas nuevas estructuras basadas en el carbono:
carbón activado, negro de humo, fibras, nanotubos, fullerenos y grafeno.
El carbono es el 15.º elemento más abundante en la corteza terrestre,3 y el cuarto elemento más abundante en el universo en masa después del hidrógeno, el helio y el oxígeno.
La abundancia del carbono, su diversidad única de compuestos orgánicos y su inusual capacidad para formar polímeros a las temperaturas comúnmente encontradas en la Tierra, permite que este elemento sirva como componente común de toda la vida conocida.
Es el segundo elemento más abundante en el cuerpo humano en masa (aproximadamente el 18,5%) después del oxígeno.
El oxígeno es un elemento químico de número atómico
8 y representado por el símbolo O.
Su nombre proviene de las raíces griegas ὀξύς (oxys) (‘ácido’, literalmente ‘punzante’, en referencia al sabor de los ácidos)
, porque en la época en que se le dio esta denominación se creía, incorrectamente, que todos los ácidos requerían oxígeno para su composición. En condiciones normales de presión y temperatura, dos átomos del elemento se enlazan para formar el dioxígeno, un gas diatómico incoloro, inodoro e insípido con fórmula O2. Esta sustancia constituye una importante parte de la atmósfera y resulta necesaria para sostener la vida terrestre.
Forma parte del grupo de los anfígenos en la tabla periódica y es un elemento no metálico altamente reactivo que forma fácilmente compuestos (especialmente óxidos)
Con la mayoría de elementos, excepto con los gases nobles helio y neón.
Asimismo, es un fuerte agente oxidante y tiene la segunda electronegatividad más alta de todos los elementos, solo superada por el flúor.
Dado que constituye la mayor parte de la masa del agua, es también el componente mayoritario de la masa de los seres vivos.
El flúor es el elemento químico de número atómico
9 situado en el grupo de los halógenos (grupo 17) de la tabla periódica de los elementos.
Su símbolo es F.
Es un gas a temperatura ambiente, de color verde pálido, formado por moléculas diatómicas F2. Es el más electronegativo y reactivo de todos los elementos. En forma pura es altamente peligroso, causando graves quemaduras químicas al contacto con la piel.
El flúor es el elemento más electronegativo y reactivo y forma compuestos con prácticamente todo el resto de elementos, incluyendo los gases nobles xenón y radón.
Su símbolo es F. Incluso en ausencia de luz y a bajas temperaturas, el flúor reacciona explosivamente con el hidrógeno.
El flúor diatómico, F2, en condiciones normales es un gas corrosivo de color amarillo casi blanco, fuertemente oxidante. Bajo un chorro de flúor en estado gaseoso, el vidrio, metales, agua y otras sustancias, se queman en una llama brillante. Siempre se encuentra en la naturaleza combinado y tiene tal afinidad por otros elementos, especialmente silicio, que no se puede guardar en recipientes de vidrio.
En disolución acuosa, el flúor se presenta normalmente en forma de ion fluoruro, F–. Otras formas son fluorocomplejo
El neón es un elemento químico de número atómico 10 y símbolo Ne
. Es un gas noble, incoloro, prácticamente inerte, presente en trazas en el aire, pero muy abundante en el universo, que proporciona un tono rojizo carácterístico a la luz de las lámparas fluorescentes en las que se emplea.
Es el segundo gas noble más ligero, y presenta un color de iluminación por cada elemento presente y una refrigeración, por unidad de volumen, 40 veces mayor que el del helio líquido y tres veces mayor que el del hidrógeno líquido. En la mayoría de las aplicaciones el uso de neón líquido es más costoso que el del helio, ya que es mucho más raro y difícil de conseguir.
El tono rojo-anaranjado de la luz emitida por los tubos de neón se usa abundantemente para los indicadores publicitarios, también reciben la denominación de tubos de neón otros de color distinto que en realidad contienen gases diferentes.
El neón se manufactura usualmente en forma de gas. La atmósfera terrestre contiene 65,8 ppm y se obtiene por subcalentamiento del aire y la cristalización del líquido resultante del gas. Se encuentra en pequeñas cantidades en la atmósfera, y en la corteza terrestre se halla en una proporción de 0,005 ppm
El sodio es un elemento químico de símbolo Na con número atómico 11 que fue descubierto en 1807. Es un metal alcalino blando, untuoso, de color plateado, muy abundante en la naturaleza, encontrándose en la sal marina.
Es muy reactivo, arde con llama amarilla, se oxida en presencia de oxígeno y reacciona violentamente con el agua.
El sodio está presente en grandes cantidades en el océano en forma iónica.
También es un componente de muchos minerales y un elemento esencial para la vida.
Al igual que otros metales alcalinos, el sodio es un metal blando, ligero y de color plateado que no se encuentra libre en la naturaleza. El sodio flota en el agua descomponiéndola, desprendiendo hidrógeno y formando un hidróxido
. En las condiciones apropiadas reacciona espontáneamente en el agua. Normalmente no arde en contacto con el aire por debajo de 40 °C
.
El sodio metálico se emplea en síntesis orgánica como agente reductor. Es además componente del cloruro de sodio necesario para la vida
El sodio es relativamente abundante en las estrellas, detectándose su presencia a través de la línea
D del espectro solar, situada aproximadamente en el amarillo. La corteza terrestre contiene aproximadamente un 2,6 % de sodio, lo que lo convierte en el sexto elemento más abundante, y el más abundante de los metales alcalinos.
El magnesio es el elemento químico de símbolo Mg y número atómico 12
. Su masa atómica es de 24,305 u
. Es el octavo elemento en abundancia en el orden del % de la corteza terrestre y el tercero más abundante disuelto en el agua de mar
. El ion de magnesio es esencial para todas las células vivas. El metal puro no se encuentra en la naturaleza. Una vez producido a partir de las sales de magnesio, este metal alcalino-térreo es utilizado como un elemento de aleación
.
El magnesio no se encuentra en la naturaleza en estado libre (como metal), sino que forma parte de numerosos compuestos, en su mayoría óxidos y sales; es insoluble. El magnesio es un metal liviano, medianamente fuerte, color blanco plateado. En contacto con el aire se vuelve menos lustroso, aunque a diferencia de otros metales alcalinos no necesita ser almacenado en ambientes libres de oxígeno, ya que está protegido por una fina capa de óxido, la cual es bastante impermeable y difícil de sacar.
El magnesio también reacciona con ácido clorhídrico (HCl) produciendo calor e hidrógeno, que se libera al ambiente en forma de burbujas. A altas temperaturas la reacción ocurre aún más rápido.
Los compuestos de magnesio, principalmente su óxido, se usan como material refractario en hornos para la producción de hierro y acero, metales no férreos, cristal y cemento, así como en agricultura e industrias químicas y de construcción.
El aluminio es un elemento químico, de símbolo Al y número atómico
13
. Se trata de un metalno ferromagnético
. Es el tercer elemento más común encontrado en la corteza terrestre
. Los compuestos de aluminio forman el 8 % de la corteza de la tierra y se encuentran presentes en la mayoría de las rocas, de la vegetación y de los animales.
En estado natural se encuentra en muchos silicatos (feldespatos, plagioclasas y micas
). Este metal se extrae únicamente del mineral conocido con el nombre de bauxita, por transformación primero en alúmina mediante el proceso Bayer y a continuación en aluminio metálico mediante electrólisis
.
El aluminio es un elemento muy abundante en la naturaleza, solo aventajado por el oxígeno y el silicio. El Oxido de Aluminio o también llamado alúmina es un material transparente con la capacidad de proteger al aluminio ya que esta se genera con el contacto del aire lo protege de la corrosión.
Es un material blando (escala de Mohs
: 2-3-4) y maleable. En estado puro tiene un límite de resistencia en tracción de 160-200 N/mm² (160-200 MPa). Tiene la capacidad de servir como aislante del procesos de oxidación (es un material inoxidable en revestimiento ).
La capa de Valencia del aluminio está poblada por tres electrones, por lo que su estado normal de oxidación es III. Esto hace que reaccione con el oxígeno de la atmósfera formando con rapidez una fina capa gris mate de alúmina
Al2O3, que recubre el material, aislándolo de posteriores corrosiones.
es un elemento químicometaloide, número atómico
14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica de los elementos de símbolo Si
. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (25.7 % en peso) después del oxígeno
. Se presenta en forma amorfa y cristalizada; el primero es un polvo parduzco, más activo que la variante cristalina, que se presenta en octaedros de color azul grisáceo y brillo metálico.
Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio
. En forma cristalina es muy duro y poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El silicio transmite más del 95 % de las longitudes de onda de la radiación infrarroja
.
Sus carácterísticas compartidas con el carbono, como estar en la misma familia 14, no ser metal propiamente dicho, poder construir compuestos parecidos a las enzimas (zeolitas
), otros compuestos largos con oxígeno (siliconas
) y poseer los mismos cuatro enlaces básicos, le confiere cierta oportunidad en llegar a ser base de seres vivos, aunque no sea en la Tierra, en una bioquímica hipotética
.
El fósforo es un elemento químico de número atómico
15 y símbolo P.
El nombre proviene del griego .
Es un no metal multivalente perteneciente al grupo del nitrógeno (Grupo 15 (VA): nitrogenoideos) que se encuentra en la naturaleza combinado en fosfatos inorgánicos y en organismos vivos pero nunca en estado fundamental. Es muy reactivo y se oxida espontáneamente en contacto con el oxígeno atmosférico emitiendo luz.
Es un ciclo sedimentario, su reservorio es la corteza terrestre.
El elemento se almacena en rocas fosfatadas y a medida que estas son erosionadas se van liberando compuestos fosfatados hacia el suelo y el agua. Luego son absorbidos por las plantas, a través de las raíces, incorporándose a los componentes vivos del sistema, a medida que pasan por los distintos niveles tróficos. Una vez que los organismos (plantas o animales) mueren, se descomponen y se libera el fósforo contenido en la materia orgánica.
Existen varias formas alotrópicas del fósforo, siendo las más comunes el fósforo blanco y el rojo
; ambos forman estructuras tetraédricas de cuatro átomos. El fósforo blanco, extremadamente tóxico e inflamable presenta dos formas, alfa y beta, con una temperatura de transición de −3,8 °C
; expuesto a la luz solar o al calor (300 °C) se transforma en fósforo rojo en reacción exotérmica.