Reconoce los seis metaloides habituales, compara el caso del astato y aprende a distinguir sus compuestos con veinte ejemplos explicados.
Qué son los metaloides
Los ejemplos habituales de metaloides son boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio y telurio. Son elementos que combinan determinadas propiedades asociadas a metales y no metales; no son mezclas de ambos.
La clasificación tiene fronteras variables. El astato aparece en algunas listas, pero pertenece al grupo de los halógenos y conviene estudiarlo aparte. Aquí encontrarás los seis casos habituales, ese caso fronterizo y veinte ejemplos para reconocer sus compuestos y leer sus fórmulas. Criterio de la colección.
Un semiconductor conduce de manera diferente a un buen conductor metálico. Su comportamiento depende del material, la temperatura y las impurezas controladas o dopantes. Tampoco todo compuesto de un metaloide es semiconductor.
Ejemplos y datos de los elementos
La posición en la tabla periódica ayuda a ubicarlos, pero la línea escalonada entre metales y no metales es una guía, no una definición absoluta. Se usa la numeración actual de grupos 1–18; los grupos 13–17 aparecen como IIIA–VIIA en una notación antigua.
Seis metaloides habituales y el astato
Elemento
Z
Grupo
Configuración del átomo neutro
Boro (B)
5
13
[He] 2s² 2p¹
Silicio (Si)
14
14
[Ne] 3s² 3p²
Germanio (Ge)
32
14
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p²
Arsénico (As)
33
15
[Ar] 3d¹⁰ 4s² 4p³
Antimonio (Sb)
51
15
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p³
Telurio (Te)
52
16
[Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p⁴
Astato (At) · caso aparte
85
17
[Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁵
Z cuenta protones. Un átomo neutro tiene Z electrones. Los corchetes de las configuraciones, como [Ne], abrevian los electrones de un gas noble; los superíndices indican electrones por subcapa.
Masas, densidades y cambios de estado
Datos tabulados por RSC, enlazados en cada ficha de abajo. Las densidades son valores de referencia del sólido y pueden variar con su estructura y temperatura. Las temperaturas corresponden a presión atmosférica salvo la advertencia del astato. La masa atómica relativa no tiene unidades; g/mol es unidad de masa molar.
Datos de referencia y excepciones
Elemento
Masa atómica relativa
Densidad (g/cm³)
Fusión (°C)
Ebullición (°C)
B
10,81
2,34
2077
4000
Si
28,085
2,3296
1414
3265
Ge
72,630
5,3234
938,25
2833
As
74,922
5,75
Sublima ≈616
No hay ebullición normal
Sb
121,760
6,68
630,628
1587
Te
127,60
6,232
449,51
988
At
[210]¹
Desconocida
≈300 (estimación)
≈350 (estimación)
Arsénico: a presión atmosférica sublima cerca de 616 °C. No se debe describir esta transición sólido–gas como fusión o ebullición normal. Para obtener líquido se requieren otras condiciones de presión.
¹ Astato: [210] identifica el número másico de un isótopo elegido para la tabla; no es una masa atómica estándar ni una medida de 210 g/mol. Sus temperaturas son estimadas y su densidad a granel se desconoce.
Propiedades y aplicaciones de cada uno
Los estados de oxidación que se indican son asignaciones formales a especies químicas. No son una lista de cargas de iones libres ni un sinónimo de valencia.
Boro (B)
Sólido; su forma amorfa es oscura.
El boro tiene comportamiento semiconductor, no la conducción típica de un metal. El isótopo ¹⁰B absorbe neutrones y se utiliza en materiales de control de reactores. Entre sus compuestos están BN, B₂O₃ y los boruros. Asignar B(+III) en BN o B₂O₃ no significa que sean conjuntos de iones B³⁺ libres.
Ácido bórico y boratos aparecen en productos para control de insectos. Es una aplicación de compuestos de boro, con composiciones diferentes. Ácido bórico y boratos.
Silicio (Si)
Sólido gris azulado con brillo.
El silicio de alta pureza, con dopaje controlado, se usa en chips. También participa en aleaciones con aluminio y con hierro. La sílice, SiO₂, abunda en muchas arenas; los silicatos son otra familia de compuestos. El vidrio común se obtiene con una mezcla de materias primas que incluye sílice: no toda arena produce por sí sola el mismo vidrio.
Las siliconas son polímeros con enlaces Si–O y grupos orgánicos. Se usan, entre otros materiales, en cubiertas y geles de implantes; no consisten en silicio elemental. Materiales de los implantes.
Germanio (Ge)
Sólido blanco plateado, quebradizo; puede presentarse pulverizado.
El germanio tiene aplicaciones como semiconductor. Su dióxido se emplea en vidrios de alto índice de refracción, por ejemplo en óptica de microscopios. El Ge también se usa en óptica infrarroja y en aleaciones de plata que resisten mejor el deslustre.
Estados de oxidación: +II y +IV; GeO₂ contiene Ge(IV).
El arsénico se encuentra en minerales y puede llegar de forma natural al agua subterránea. Participa en aleaciones de plomo y de cobre; combinado con galio forma GaAs, un semiconductor. Las propiedades del elemento y de sus compuestos deben distinguirse.
Estados de oxidación: −III, +III y +V; As₂O₃ contiene As(III).
La OMS señala el riesgo del arsénico inorgánico en agua y de la exposición prolongada, que puede causar cáncer y otros daños. La presencia de arsénico en el agua puede tener un origen geológico. OMS.
El trióxido de arsénico también tiene un uso médico específico en tratamientos de leucemia promielocítica aguda bajo control especializado. El uso farmacológico no vuelve inocuos al arsénico o a sus compuestos. NCI.
En preservación de madera se han usado formulaciones CCA, con cobre, cromo y arsénico. Composición de CCA.
Antimonio (Sb)
Sólido gris plateado, quebradizo.
El antimonio combina brillo metálico con fragilidad. Conduce electricidad y calor peor que buenos conductores como el cobre, pero eso no lo convierte en aislante. Se añade al plomo en algunas baterías para mejorar sus propiedades mecánicas, aparece en aleaciones para cojinetes y tiene aplicaciones en materiales semiconductores. La dureza resultante depende de la composición de la aleación.
Estados de oxidación: −III, +III y +V; Sb₂O₃ contiene Sb(III).
Sólido gris plateado; su aspecto depende de su forma y preparación.
El telurio se utiliza en materiales semiconductores y en aleaciones. CdTe, telururo de cadmio, tiene aplicaciones en células solares y ventanas ópticas de infrarrojos. Los compuestos de telurio intervienen en síntesis orgánica, incluidas reacciones que forman ciclos. También existen catalizadores de óxidos mixtos MoVTeNb; esto no hace al telurio indispensable en toda oxidación selectiva.
Estados de oxidación: −II, +II, +IV y +VI; TeCl₄ contiene Te(IV).
Radiactivo y extremadamente escaso; no se observa como una muestra macroscópica corriente.
El astato pertenece al grupo 17, el de los halógenos. Algunas clasificaciones lo sitúan en la frontera de los metaloides, pero aquí se presenta aparte de los seis ejemplos habituales. Todos sus isótopos son radiactivos. Su extrema escasez dificulta medir propiedades de una porción macroscópica; las temperaturas tabuladas son estimaciones, no mediciones de una muestra a granel.
Estados de oxidación: −I, +I, +III, +V y +VII tabulados por RSC; corresponden a especies y condiciones diferentes.
Estos veinte casos comparan nombres, proporciones y representaciones. Incluyen una comparación entre As₄O₆ y As₂O₃ y un caso de fórmula discutida: no equivalen a veinte sustancias distintas de clasificación indiscutible.
EJEMPLO 1
Borano y la formación de alcoholes
BH₃: un B y tres H
El borano interviene en la hidroboración de alquenos, seguida de oxidación para formar alcoholes. En el laboratorio se emplea unido a una molécula donadora, por ejemplo en BH₃·THF.
BH₃ no debe imaginarse como una sustancia monomérica estable en un frasco: también puede formar diborano, B₂H₆.
El ácido bórico no contiene sodio; el bórax es una sal hidratada. Ambos tienen aplicaciones en productos formulados para control de plagas, pero sus nombres no son intercambiables.
El punto separa las diez aguas de cristalización. La fórmula del bórax suma 2 Na, 4 B, 17 O y 20 H.
BN es un compuesto de boro y nitrógeno. Puede formar distintas estructuras sólidas; la fórmula indica la proporción de átomos, no una molécula aislada en todos los casos.
No es boro puro. B₂O₃, por su parte, es óxido de boro: cambia el elemento combinado y cambia el material.
La representación As₄O₆ describe unidades moleculares presentes en determinadas formas del óxido de arsénico(III). Al dividir los subíndices entre dos se obtiene la proporción mínima 2:3.
No es un óxido con distinto estado de oxidación respecto a As₂O₃: ambas escrituras dan As en +III.
El nombre aparece en catálogos, pero una investigación por espectroscopia Mössbauer no encontró evidencia de un sulfuro simple Sb₂S₅. No conviene presentarlo como un ejemplo inequívoco de Sb(V).
Una fórmula nominal y una cuenta de estados de oxidación no prueban por sí solas la composición y estructura de un material real.
Material presentado como un polvo fino y oscuro sobre un recipiente blanco.Agregado de fragmentos angulosos, con caras que reflejan la luz en distintas direcciones.
Errores frecuentes
Llamar metaloide a cualquier compuesto con silicio. Si es un elemento; SiO₂ es un compuesto.
Confundir ácido bórico con bórax. H₃BO₃ y Na₂B₄O₇·10H₂O tienen composiciones diferentes.
Nombrar Sb₂O₃ como cloruro. O significa oxígeno. Para el cloruro(III), la fórmula es SbCl₃.
Leer [210] como masa atómica estándar del astato. Es el número másico de un isótopo; el elemento no tiene una masa atómica estándar.
Copiar valencias como si fueran cargas reales. Un estado de oxidación se asigna dentro de una especie concreta.
Confundir sublimación con ebullición. La sublimación del arsénico conecta sólido y gas, sin líquido intermedio.
Dar a todos los metaloides la misma conductividad. Importan la estructura, la temperatura, la pureza y el dopaje.
Confundir silicio, sílice y silicona. Son, respectivamente, un elemento, un óxido y una familia de polímeros.
Ocho ejercicios para practicar
1. Nombra los seis metaloides habituales de la colección.
Ver respuesta
Boro, silicio, germanio, arsénico, antimonio y telurio. El astato se comenta aparte como halógeno de clasificación fronteriza.
2. ¿B, BN y Na₂B₄O₇·10H₂O son tres metaloides?
Ver respuesta
No. B es un elemento metaloide; BN y el bórax son compuestos que contienen boro.
3. ¿Cuántos oxígenos contiene la fórmula Na₂B₄O₇·10H₂O?
Ver respuesta
17: siete en el tetraborato y diez en las aguas de cristalización. También contiene 20 H.
4. ¿Qué estado de oxidación tiene Sb en Sb₂O₅?
Ver respuesta
2x + 5(−2) = 0; x = +5. Es óxido de antimonio(V), no cloruro.
5. ¿As₄O₆ tiene distinta proporción elemental que As₂O₃?
Ver respuesta
No. 4:6 se simplifica a 2:3. En ambas, la cuenta formal con O(−II) da As(+III).
6. ¿Cuántos protones y neutrones tiene ²¹⁰At?
Ver respuesta
85 protones porque Z = 85; 210 − 85 = 125 neutrones. 210 es número másico, no masa atómica estándar.
7. Si 2 cm³ de silicio tienen densidad 2,3296 g/cm³, ¿qué masa tienen?
Ver respuesta
m = ρV = 2,3296 × 2 = 4,6592 g, aproximadamente 4,66 g. Se supone material homogéneo con la densidad indicada.
8. ¿Qué ocurre con el arsénico gris cerca de 616 °C a presión atmosférica?
Ver respuesta
Sublima: pasa de sólido a gas. No corresponde llamar a esa temperatura su ebullición normal.
Consultadas el 7 de octubre de 2026. Colección y ejercicios desarrollados por Editorial Ejemplode. RSC aporta los datos de los elementos; las fichas y publicaciones enlazadas respaldan las distinciones de compuestos.
