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Grupo 13
Equipo: Platino
Prof. Víctor Manuel Ugalde Saldívar
Generalidades
• Todos los miembros del grupo 13 son metales
excepto el boro que exhibe un comportamiento
principalmente no metálico y se clasifica como
semimetal.
• Los metales no muestran un patrón de puntos de
fusión pues cada elemento del grupo tiene diferente
disposición geométrica en estado sólido.
• Sus puntos de ebullición muestran una tendencia
decreciente a medida que aumenta la masa de cada
elemento, indicando que el enlace metálico se
debilita.
Generalidades
• La covalencia es común entre los miembros del
grupo, esto se debe a la elevada carga y al pequeño
radio de cada ion metálico.
• La gran densidad de carga de los iones del grupo 13,
los hace ser muy polarizantes.
• La única forma de estabilizar el estado iónico de los
elementos del grupo 13 consiste en hidratar el ion
metálico.
• En el grupo 13 encontramos elementos con más de
un estado de oxidación.
Abundancias
• Boro
 Lugar 38 en abundancia entre los elementos de la
corteza terrestre. Turquía y los Estados Unidos son
los mayores productores mundiales.
• Aluminio
 Es el metal más abundante de la tierra y el tercer
elemento más abundante después del oxígeno y el
silicio.
Abundancias
• Galio

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Universo: 0.01 ppm
Sol: 0.04 ppm
Corteza Terrestre: 18 ppm
Agua de mar: 3 x 10-5 ppm
69Ga 60.11%
71Ga 39.89%
• Indio
 Se estima que en la corteza terrestre hay
aproximadamente 0,24 ppm
115 In 95.77%
 113In 4.23%
Abundancias
• Talio
•
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Universo: 0.0005 ppm
Sol: 0.001 ppm
Corteza terrestre: 0.6 ppm
Agua de mar: 1.4 x 10-5 ppm
BORO (B)
• No aparece en su forma
elemental en la naturaleza,
sino en forma de
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bórax (Na2B4O7 · 10H2O)
ácido bórico (H3BO3)
ulexita (NaCaB5O9·8H2O)
colemanita (Ca2B6O11·5H2O)
kernita (Na2B4O7·4H2O)
boracita (Mg7Cl2B16O30)
Propiedades químicas
• No reacciona con el agua, ni con el ácido
clorhídrico.
• Reacciona con el oxígeno para formar óxido
bórico y con el nitrógeno para formar el nitruro
de boro
• Forma sales de boro con metales, a partir del ión
borato.
Obtención
• Los primeros métodos usados requerían la
reducción del óxido con metales como el magnesio o
aluminio, pero el producto resultante casi siempre
se contaminaba.
• Puede obtenerse por reducción de halogenuros de
boro volátiles, con hidrógeno a alta temperatura.
• El boro usado en la industria como semiconductor
es producido por la descomposición de diborano
(B2H6) a altas temperaturas y luego purificado con el
proceso Czochralski.
Aplicaciones
Energía nuclear
Detectores de partículas
Fibra de vidrio
Herramientas de corte
Esmaltes para porcelana
El bórax se emplea como agente de limpieza
El acido bórico es el antiséptico más usado en los lavados
oculares
• Industria metalúrgica
• Construcción de misiles y tecnología de cohetes
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Dato curioso
• El bórax forma
el 30% del
vidrio Pyrex
ALUMINIO (Al)
• Debido a su gran reactividad no ocurre de
manera pura en la naturaleza.
• Se extrae principalmente de la bauxita y criolita
por el proceso de Bayer.
Propiedades Químicas
• Es un metal muy reactivo y al ser expuesto al
aire forma una capa de óxido de aluminio
(Al2O3) que evita que la corrosión siga.
• Se utiliza como reductor de óxidos metálicos,
por ejemplo, en la reacción termita.
• Se disuelve en ácidos minerales, aunque estén
diluidos.
Proceso de Bayer
• Primero se lava la bauxita con NaOH caliente a 175°
C. esto separa los minerales que no contienen
aluminio y solubilizan los que si al llevarse a cabo la
siguiente reacción:
Al2O3 + 2 OH− + 3 H2O → 2 [Al(OH)4]−
• Después se enfría la solución y precipita el
hidróxido, este solido se calienta a 1050°C para
obtener oxido de aluminio puro:
2 Al(OH)3 → Al2O3 + 3 H2O
Proceso de Hall-Heroult
• El óxido de aluminio (Al2O3) se disuelve en
criolita (Na3AlF6) fundida, aproximadamente a
1000°C.
• Se pasa una corriente eléctrica por la mezcla y el
aluminio se forma en el cátodo, y en el ánodo (de
carbón), se forma CO2 con el oxígeno del óxido
de aluminio.
Dato curioso
• Antes de la invención del
proceso de Hall-Heroult el
aluminio era considerado un
metal precioso y llego a valer
más que el oro.
• Se dice que Napoleón III tenía
una vajilla de aluminio para
sus visitas mas especiales.
• Fue elegido para el ápice del
monumento a Washington
como muestra de la opulencia
Norteamericana (1984).
Aplicaciones
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Autos y aviones
Cableado de aluminio y depósitos térmicos
Utensilios de cocina
El corindón se usa como abrasivo y en la
fabricación de láseres
• El óxido de aluminio es útil como catalizador,
como sustrato para catalizadores y como fase
estacionaria para cromatografía
GALIO (Ga)
• Metal
blando,
grisáceo en estado
líquido y plateado
brillante al solidificar.
• No existe de forma
elemental
en
la
naturaleza
Propiedades
• Funde a temperaturas cercanas a la del ambiente
(28,56 °C)
• El rango de temperatura en el que permanece
líquido es uno de los más altos de los metales
(2174 °C)
• Se expande un 3,1% al solidificar
Propiedades químicas
• Es atacado sólo lentamente por los ácidos
• En contacto con el aire y agua forma una capa de
óxido
• Es un líquido que moja vidrio y porcelana y
forma un espejo brillante al pintar sobre el
vidrio
Obtención
• Se encuentra en minerales como galita
[CuGaS2], sohngeita [Ga(OH)3] y germanita
[Cu13Fe2Ge2S16], además de trazas del elemento
en la bauxita, carbón, diásporo, germanita y
esfalerita.
• La mayoría se extrae de la solución de hidróxido
de aluminio crudo en el proceso de Bayer.
Aplicaciones
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Construcción de circuitos integrados
Producción de semiconductores
Termómetros de cuarzo
Espejos
Dispositivos optoelectrónicos como diodos láser y LED
En medicina nuclear como elemento trazador para
diagnóstico de enfermedades y detección de tumores.
• El Granate de Galio/Gadolinio (Gd3Ga5O12 o GGG) se
utiliza en la fabricación de componentes ópticos y
como sustrato para películas magneto-ópticas
• Es uno de los componentes de los nuevos compuestos
fotovoltaicos para celdas solares
Dato curioso
• Mendeleiev predijo su existencia y
propiedades en 1871 y lo llamó ekaaluminio.
• Su nombre proviene de Lecoq, apellido de
su descubridor, que en francés significa
“el gallo”.
INDIO (In)
• Es un metal plateado,
maleable, de bajo punto de
fusión, y generalmente se
encuentra en estado sólido.
• En
general
los
tribromuros, triioduros y
trifluoruros
de
este
elemento
son
relativamente volátiles y
forman redes moleculares.
Obtención
• Se produce principalmente a partir de los
residuos generados durante el proceso de minas
de Zinc, Hierro, Plomo y Cobre.
• A partir de la electrólisis de sus sales.
• Canadá es el principal productor de Indio.
Aplicaciones
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Aleaciones de bajo punto de fusión
Soldaduras
Industria electrónica
Fotoconductores
Transistores de Germanio
Rectificadores
Termistores
Espejos
Pantallas de cristal líquido (LCD)
Su óxido se emplea en la fabricación de paneles
electroluminiscentes
Dato curioso
• Su nombre proviene del color azul índigo que se
produce en el espectroscopio.
• Hasta 1924 sólo había un
gramo aislado del elemento
en el mundo, hasta que se
comenzó a utilizar en las
pantallas LCD.
TALIO (Tl)
• Metal pesado que tiene el
aspecto y el comportamiento
del plomo, del que puede
separarse por electrólisis de
su sulfato.
• El talio es tan tóxico como el
plomo y su uso ha sido
restringido. Por ser un
veneno acumulativo.
Propiedades químicas
• En su estado monovalente, el talio se comporta como
la plata, ya que posee un cloruro blanco insoluble y
un fluoruro soluble. Se comporta como los metales
alcalinos por tener un hidróxido soluble y
fuertemente básico, TlOH.
• En su estado trivalente se comporta como el
aluminio, formando sales incoloras de Tl3+, pero se
parece al hierro por formar óxido pardo, Tl2O3.
• El Tl3+ es un agente oxidante tan fuerte como el
dióxido de manganeso, y casi tan fuerte como el
cloro.
Aplicaciones
• Vidrios de bajo punto de fusión y de alto índice
de refracción
• Fotocélulas
• Material óptico infrarrojo
• Se empleaba como raticida e insecticida, pero
actualmente se ha prohibido su uso
• Se ha usado para tratar la tiña y otras infecciones
de la piel
Dato curioso
• En contacto con la piel es peligroso. Los
primeros síntomas son la caída del pelo
y los trastornos visuales.
• Se sospecha que es un carcinógeno
potencial para el hombre.
• Utiliza el concepto de par inerte.