II.c.- Boroideos

Se corresponde con el grupo IIIA en nomenclatura tradicional y consta de 5 elementos:
boro (B), aluminio (Al), galio (Ga), indio (In) y talio (Tl). Su nombre procede de tierra puesto que en ella hay una importante cantidad de boroideos, especialmente aluminio, que supone el 7% de la corteza terrestre.

Estado en la naturaleza
Debido a que son bastante reactivos, no suelen encontrarse en su estado elemental,
sino formando óxidos e hidróxidos. Los compuestos más importantes son:

-En el boro, muy poco abundante, destacan el ácido bórico, H₃BO₃, y sales como el bórax, Na₂B₄O₇ . 10 H₂O.

- El aluminio, como ya hemos indicado, es el metal más abundante de la corteza y se
halla formando bauxita, Al₂O₃ . H₂O, y diversos minerales, como el corindón, Al₂O₃ o la criolita, Na₃AlF₆.

-Los tres restantes (galio, indio y talio) son muy escasos y suelen presentarse en
minerales como plomo, cinc y cadmio en forma de impurezas.

Propiedades
La configuración electrónica de su capa de valencia es ns²np¹ y son más electronegativos que los grupos anteriores. El boro es un semimetal que a menudo forma enlaces covalentes, pero el carácter metálico aumenta al descender en el grupo (excepto en el caso del talio que posee una energía de ionización más alta de lo normal debido a su gran carga atómica), por lo que el aluminio forma enlaces iónicos bien definidos. En caso de que formen iones la valencia más habitual es 3+, aunque galio, indio y talio también presentan la 1+.

Respecto a sus propiedades mecánicas, el boro es sólido y destaca por su dureza, color
negro y tono brillante. Los demás son también sólidos pero blandos y de color plateado.
Tienen puntos de fusión elevados, salvo el talio que es líquido a 300ºC, y puntos de ebullición intermedios. La mayoría de sus sales son solubles en agua. El boro no conduce la corriente eléctrica, el aluminio y el galio son buenos conductores y el indio y el talio son malos.

Por sus características como semimetal, el boro forma óxidos e hidróxidos de carácter
ácido, que al hidratarse originan ácidos débiles como el ácido bórico, H₃BO₃. El aluminio y el galio son de carácter anfótero (actúa como ácido o base según el medio en el que esté) y el indio y el talio básicos, por ejemplo TlOH.

Reacciones
El boro es escasamente reactivo y sólo reacciona a elevadas temperaturas o con fuertes oxidantes. Con el hidrógeno forma hidruro de boro o boranos (diborano: B₂H₆), también forma un óxido en presencia de oxígeno (B₂O₃) y con los halógenos genera haluros (BF₃).
El aluminio es mucho más reactivo y se utiliza como un potente reductor. Combinado con óxidos metálicos y a elevadas temperaturas sirve para obtener metales en estado puro (reacciones aluminotérmicas). Por ejemplo:
Cr₂O_{3 (s)} + 2Al_(s) -> Al₂O_{3 (s)} + 2Cr_(s).
Con el aire, a elevadas temperaturas, arde formando el óxido Al₂O₃. Este óxido a temperatura ambiente origina una película externa que evita la corrosión
No reacciona con el agua, pero sí con ácido clorhídrico y bases fuertes.

El galio, el indio, el talio y son semejantes: menos reductores que el aluminio pero más iónicos. A temperaturas altas forman óxidos con el oxígeno del aire. Con el grupo de los halógenos forman haluros, al igual que el boro.

Obtención
El boro se produce a través del siguiente proceso:
1. El bórax (ver “Estado en la naturaleza”) se combina con un ácido fuerte para obtener ácido bórico:
Na₂B₄O₇ + 5H₂O + H₂SO₄ -> 4H₃BO₃ + Na₂SO₄
2. El ácido se descompone por acción del calor:
2H₃BO_{3 (aq)} -> B₂O_{3 (aq)} +3H₂O_(l).
3. El óxido se reduce con magnesio en polvo:
B₂O_3(aq) + 3Mg_(s) -> 3MgO_(s) + 2B_(s)
4. La aplicación de HCl disuelve el MgO pero no ataca al boro, que queda en estado puro.
El aluminio se obtiene a partir de la bauxita, Al₂O₃ . H₂O. Cuando el óxido está libre de impurezas se le aplica electrólisis:
2Al₂O_{3 (s)} -> 4Al_(l) + 3O_{2 (g)}
Este método requiere de una gran cantidad de energía eléctrica.
El resto de térreos se generan como productos secundarios en la obtención de otros metales (aluminio, cinc...) y también por electrólisis de algunas sales.

Aplicaciones
-Boro: en estado puro (debido a su gran dureza y baja densidad) se emplea para hacer aleaciones que se aplican en la industria nuclear, ya que absorben neutrones con facilidad. Como compuestos destaca el óxido de boro, utilizado como herbicida, en la fabricación de vidrio y en pinturas resistentes al fuego, y el ácido bórico, que se usa como antiséptico.
-Aluminio: como metal se utiliza en las líneas de alta tensión debido a su ligereza y conductividad, en la fabricación de latas, ventanas metálicas, tubos de pasta de dientes… Además es usado en aleaciones con las que luego se crean piezas de aviones o coches. Como compuestos destaca por ejemplo el AlCl₃ utilizado como catalizador, o el Al(OH)₃ que en industria textil sirve para fijar el color.
-Galio: a consecuencia de su alto punto de ebullición (2467ºC) y su bajo punto de fusión (30ºC) se emplea como líquido termométrico, al igual que el mercurio.
-Indio: en estado sólido es útil en la industria electrónica.
-Talio: usado para hacer vidrios de bajo punto de fusión y de semiconductores.