El grupo del boro son los elementos químicos del grupo 13 de la tabla periódica , que consiste en boro (B), aluminio (Al), galio (Ga), indio (In), talio (Tl) y nihonio (Nh). Este grupo se encuentra en el bloque p de la tabla periódica. Los elementos del grupo del boro se caracterizan por tener tres electrones de valencia . [1] Estos elementos también han sido denominados triels . [a]
Varios elementos del grupo 13 tienen funciones biológicas en el ecosistema . El boro es un oligoelemento en los seres humanos y es esencial para algunas plantas. La falta de boro puede provocar un retraso en el crecimiento de las plantas, mientras que un exceso también puede causar daños al inhibir el crecimiento. El aluminio no tiene una función biológica ni una toxicidad significativa y se considera seguro. El indio y el galio pueden estimular el metabolismo; [3] al galio se le atribuye la capacidad de unirse a las proteínas de hierro. El talio es altamente tóxico, interfiere en la función de numerosas enzimas vitales y se ha utilizado como pesticida . [4]
Al igual que otros grupos, los miembros de esta familia muestran patrones en la configuración electrónica , especialmente en las capas más externas, lo que resulta en tendencias en el comportamiento químico:
El grupo del boro se distingue por las tendencias en la configuración electrónica, como se muestra arriba, y en algunas de las características de sus elementos. El boro se diferencia de los otros miembros del grupo en su dureza , refractividad y renuencia a participar en enlaces metálicos. Un ejemplo de una tendencia en la reactividad es la tendencia del boro a formar compuestos reactivos con el hidrógeno. [5]
Aunque se encuentra en el bloque p , el grupo es conocido por la violación de la regla del octeto por parte de sus miembros, el boro y (en menor medida) el aluminio. Todos los miembros del grupo se caracterizan como trivalentes .
La mayoría de los elementos del grupo del boro muestran una reactividad creciente a medida que los elementos se vuelven más pesados en masa atómica y más altos en número atómico. El boro , el primer elemento del grupo, generalmente no es reactivo con muchos elementos excepto a altas temperaturas, aunque es capaz de formar muchos compuestos con hidrógeno , a veces llamados boranos . [6] El borano más simple es el diborano , o B 2 H 6 . [5] Otro ejemplo es B 10 H 14 .
Los siguientes elementos del grupo 13, el aluminio y el galio , forman menos hidruros estables, aunque existen tanto AlH 3 como GaH 3 . No se sabe que el indio, el siguiente elemento del grupo, forme muchos hidruros, excepto en compuestos complejos como el complejo de fosfina H 3 InP(Cy) 3 (Cy = ciclohexilo ). [7] No se ha sintetizado ningún compuesto estable de talio e hidrógeno en ningún laboratorio.
Se sabe que todos los elementos del grupo del boro forman un óxido trivalente, con dos átomos del elemento unidos covalentemente con tres átomos de oxígeno . Estos elementos muestran una tendencia a aumentar el pH (de ácido a básico ). [13] El óxido de boro (B 2 O 3 ) es ligeramente ácido, el óxido de aluminio y galio (Al 2 O 3 y Ga 2 O 3 respectivamente) son anfóteros, el óxido de indio (III) (In 2 O 3 ) es casi anfótero y el óxido de talio (III) (Tl 2 O 3 ) es una base de Lewis porque se disuelve en ácidos para formar sales. Cada uno de estos compuestos es estable, pero el óxido de talio se descompone a temperaturas superiores a 875 °C.
Los elementos del grupo 13 también son capaces de formar compuestos estables con los halógenos , normalmente con la fórmula MX 3 (donde M es un elemento del grupo del boro y X es un halógeno). [14] El flúor , el primer halógeno, es capaz de formar compuestos estables con cada elemento que se ha probado (excepto el neón y el helio ), [15] y el grupo del boro no es una excepción. Incluso se plantea la hipótesis de que el nihonium podría formar un compuesto con flúor, NhF 3 , antes de desintegrarse espontáneamente debido a la radiactividad del nihonium. El cloro también forma compuestos estables con todos los elementos del grupo del boro, incluido el talio, y se plantea la hipótesis de que reacciona con el nihonium. Todos los elementos reaccionarán con el bromo en las condiciones adecuadas, al igual que con los otros halógenos, pero con menos vigor que el cloro o el flúor. El yodo reaccionará con todos los elementos naturales de la tabla periódica excepto con los gases nobles, y es notable por su reacción explosiva con el aluminio para formar AlI 3 . [16] El astato , el quinto halógeno, solo ha formado unos pocos compuestos, debido a su radiactividad y su corta vida media, y no se han visto informes de un compuesto con un enlace At–Al, –Ga, –In, –Tl o –Nh, aunque los científicos creen que debería formar sales con metales. [17] La tenesina , el sexto y último miembro del grupo 17, también puede formar compuestos con los elementos del grupo del boro; sin embargo, debido a que la tenesina es puramente sintética y, por lo tanto, debe crearse artificialmente, su química no se ha investigado y es probable que cualquier compuesto se descomponga casi instantáneamente después de su formación debido a su extrema radiactividad.
Se ha observado que los elementos del grupo del boro tienen propiedades físicas similares , aunque la mayoría de las del boro son excepcionales. Por ejemplo, todos los elementos del grupo del boro, excepto el propio boro, son blandos . Además, todos los demás elementos del grupo 13 son relativamente reactivos a temperaturas moderadas , mientras que la reactividad del boro solo se vuelve comparable a temperaturas muy altas. Una característica que todos tienen en común es tener tres electrones en sus capas de valencia . El boro, al ser un metaloide, es un aislante térmico y eléctrico a temperatura ambiente, pero un buen conductor de calor y electricidad a altas temperaturas. [8] A diferencia del boro, los metales del grupo son buenos conductores en condiciones normales. Esto está de acuerdo con la generalización de larga data de que todos los metales conducen el calor y la electricidad mejor que la mayoría de los no metales. [18]
El efecto del par s inerte es significativo en los elementos del grupo 13, especialmente los más pesados como el talio. Esto da como resultado una variedad de estados de oxidación. En los elementos más ligeros, el estado +3 es el más estable, pero el estado +1 se vuelve más frecuente a medida que aumenta el número atómico, y es el más estable para el talio. [19] El boro es capaz de formar compuestos con estados de oxidación más bajos, de +1 o +2, y el aluminio puede hacer lo mismo. [20] El galio puede formar compuestos con los estados de oxidación +1, +2 y +3. El indio es como el galio, pero sus compuestos +1 son más estables que los de los elementos más ligeros. La fuerza del efecto del par inerte es máxima en el talio, que generalmente solo es estable en el estado de oxidación de +1, aunque el estado +3 se ve en algunos compuestos. Desde entonces se han informado radicales estables y monoméricos de galio, indio y talio con un estado de oxidación formal de +2. [21] El nihonio puede tener un estado de oxidación de +5. [22]
Se pueden observar varias tendencias en las propiedades de los miembros del grupo del boro. Los puntos de ebullición de estos elementos disminuyen de un período a otro, mientras que las densidades tienden a aumentar.
Con excepción del nihonio sintético, todos los elementos del grupo del boro tienen isótopos estables . Debido a que todos sus números atómicos son impares, el boro, el galio y el talio tienen solo dos isótopos estables, mientras que el aluminio y el indio son monoisotópicos , ya que tienen solo uno, aunque la mayor parte del indio que se encuentra en la naturaleza es el débilmente radiactivo 115 In. 10 B y 11 B son estables, al igual que 27 Al, 69 Ga y 71 Ga, 113 In, y 203 Tl y 205 Tl. [23] Todos estos isótopos se encuentran fácilmente en cantidades macroscópicas en la naturaleza. Sin embargo, en teoría, se supone que todos los isótopos con un número atómico mayor que 66 son inestables a la desintegración alfa . Por el contrario, todos los elementos con números atómicos menores o iguales a 66 (excepto Tc, Pm, Sm y Eu) tienen al menos un isótopo que es teóricamente energéticamente estable a todas las formas de desintegración (con excepción de la desintegración protónica , que nunca se ha observado, y la fisión espontánea , que es teóricamente posible para elementos con números atómicos mayores que 40).
Al igual que todos los demás elementos, los elementos del grupo del boro tienen isótopos radiactivos, que se encuentran en cantidades traza en la naturaleza o se producen sintéticamente . El más longevo de estos isótopos inestables es el isótopo de indio 115 In, con su vida media extremadamente larga de 4,41 × 10 14 y . Este isótopo constituye la gran mayoría de todo el indio natural a pesar de su ligera radiactividad. El de vida más corta es el 7 B, con una vida media de apenas 350 ± 50 × 10 −24 s , siendo el isótopo de boro con la menor cantidad de neutrones y una vida media lo suficientemente larga como para medirla. Algunos radioisótopos tienen papeles importantes en la investigación científica; unos pocos se utilizan en la producción de bienes para uso comercial o, más raramente, como componente de productos terminados. [24]
El grupo del boro ha tenido muchos nombres a lo largo de los años. Según las convenciones anteriores, era el Grupo IIIB en el sistema de nomenclatura europeo y el Grupo IIIA en el estadounidense. El grupo también ha recibido dos nombres colectivos, "metales de la tierra" y "triels". El último nombre se deriva del prefijo latino tri- ("tres") y se refiere a los tres electrones de valencia que todos estos elementos, sin excepción, tienen en sus capas de valencia . [1] El nombre "triels" fue sugerido por primera vez por la Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC) en 1970. [25]
Los antiguos egipcios conocían el boro, pero sólo en el mineral bórax . El elemento metaloide no se conoció en su forma pura hasta 1808, cuando Humphry Davy fue capaz de extraerlo mediante el método de electrólisis . Davy ideó un experimento en el que disolvió un compuesto que contenía boro en agua y envió una corriente eléctrica a través de él, haciendo que los elementos del compuesto se separaran en sus estados puros. Para producir cantidades mayores, pasó de la electrólisis a la reducción con sodio. Davy denominó al elemento boracio . Al mismo tiempo, dos químicos franceses, Joseph Louis Gay-Lussac y Louis Jacques Thénard , utilizaron hierro para reducir el ácido bórico. El boro que produjeron se oxidó a óxido de boro. [26] [27]
El aluminio, al igual que el boro, se conoció por primera vez en minerales antes de que finalmente se extrajera del alumbre , un mineral común en algunas áreas del mundo. Antoine Lavoisier y Humphry Davy habían intentado extraerlo por separado. Aunque ninguno tuvo éxito, Davy le había dado al metal su nombre actual. Fue solo en 1825 que el científico danés Hans Christian Ørsted preparó con éxito una forma bastante impura del elemento. Siguieron muchas mejoras, y Friedrich Wöhler realizó un avance significativo solo dos años después , cuyo procedimiento ligeramente modificado aún producía un producto impuro. La primera muestra pura de aluminio se atribuye a Henri Etienne Sainte-Claire Deville , quien sustituyó el potasio por sodio en el procedimiento. En ese momento, el aluminio se consideraba precioso y se exhibía junto a metales como el oro y la plata. [27] [28] El método que se usa hoy, la electrólisis del óxido de aluminio disuelto en criolita, fue desarrollado por Charles Martin Hall y Paul Héroult a fines de la década de 1880. [27]
El talio, el elemento estable más pesado del grupo del boro, fue descubierto por William Crookes y Claude-Auguste Lamy en 1861. A diferencia del galio y el indio, el talio no había sido predicho por Dmitri Mendeleev , ya que se descubrió antes de que Mendeleev inventara la tabla periódica. Como resultado, nadie lo buscó realmente hasta la década de 1850, cuando Crookes y Lamy estaban examinando residuos de la producción de ácido sulfúrico. En los espectros vieron una línea completamente nueva, una raya de color verde oscuro, que Crookes nombró con la palabra griega θαλλός ( thallos ), en referencia a un brote o ramita verde. Lamy pudo producir mayores cantidades del nuevo metal y determinó la mayoría de sus propiedades químicas y físicas. [29] [30]
El indio es el cuarto elemento del grupo del boro, pero fue descubierto antes que el tercero, el galio, y después del quinto, el talio. En 1863, Ferdinand Reich y su ayudante, Hieronymous Theodor Richter , buscaban en una muestra del mineral blenda de cinc, también conocido como esfalrita (ZnS), las líneas espectroscópicas del recién descubierto elemento talio. Reich calentó el mineral en una bobina de metal platino y observó las líneas que aparecían en un espectroscopio . En lugar de las líneas verdes de talio que esperaba, vio una nueva línea de un azul índigo intenso. Concluyendo que debía provenir de un nuevo elemento, lo bautizaron con el nombre del característico color índigo que había producido. [29] [31]
Los minerales de galio no se conocían hasta agosto de 1875, cuando se descubrió el propio elemento. Era uno de los elementos que el inventor de la tabla periódica, Dmitri Mendeleev , había predicho que existían seis años antes. Mientras examinaba las líneas espectroscópicas en la blenda de cinc, el químico francés Paul Emile Lecoq de Boisbaudran encontró indicios de un nuevo elemento en el mineral. En solo tres meses pudo producir una muestra, que purificó disolviéndola en una solución de hidróxido de potasio (KOH) y enviando una corriente eléctrica a través de ella. El mes siguiente presentó sus hallazgos a la Academia Francesa de Ciencias, bautizando el nuevo elemento con el nombre griego de la Galia, la Francia moderna. [32] [33]
El último elemento confirmado en el grupo del boro, el nihonio, no fue descubierto sino creado o sintetizado. La síntesis del elemento fue reportada por primera vez por el equipo del Instituto Conjunto de Investigación Nuclear de Dubna en Rusia y el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en los Estados Unidos, aunque fue el equipo de Dubna el que realizó con éxito el experimento en agosto de 2003. El nihonio fue descubierto en la cadena de desintegración del moscovio , que produjo unos pocos átomos preciosos de nihonio. Los resultados se publicaron en enero del año siguiente. Desde entonces se han sintetizado alrededor de 13 átomos y se han caracterizado varios isótopos. Sin embargo, sus resultados no cumplieron con los estrictos criterios para ser contabilizados como un descubrimiento, y fueron los experimentos posteriores de RIKEN de 2004 destinados a sintetizar directamente nihonio los que fueron reconocidos por la IUPAC como el descubrimiento. [34]
El nombre "boro" proviene de la palabra árabe para el mineral bórax (بورق, boraq ), que se conocía antes de que se extrajera el boro. Se cree que el sufijo "-on" se tomó de "carbono". [35] El aluminio fue nombrado por Humphry Davy a principios del siglo XIX. Se deriva de la palabra griega alumen , que significa sal amarga, o del latín alum , el mineral. [36] El galio se deriva del latín Gallia , en referencia a Francia, el lugar de su descubrimiento. [37] El indio proviene de la palabra latina indicum , que significa tinte índigo , y se refiere a la prominente línea espectroscópica índigo del elemento. [38] El talio, como el indio, recibe su nombre de la palabra griega para el color de su línea espectroscópica: thallos , que significa una ramita o brote verde. [39] [40] "Nihonium" recibe su nombre de Japón ( Nihon en japonés), donde fue descubierto.
El boro, con su número atómico de 5, es un elemento muy ligero. Casi nunca se encuentra libre en la naturaleza, su abundancia es muy baja, ya que compone solo el 0,001% (10 ppm) [41] de la corteza terrestre. Sin embargo, se sabe que se encuentra en más de cien minerales y menas diferentes : la fuente principal es el bórax , pero también se encuentra en la colemanita , la boracita , la kernita , la tusionita , la berborita y la fluoborita . [42] Los principales mineros y extractores de boro del mundo son Turquía , Estados Unidos , Argentina , China , Bolivia y Perú . Turquía es, con mucho, el más destacado de ellos, ya que representa alrededor del 70% de toda la extracción de boro del mundo. Estados Unidos ocupa el segundo lugar, y la mayor parte de su producción proviene del estado de California . [43]
El aluminio, a diferencia del boro, es el metal más abundante en la corteza terrestre y el tercer elemento más abundante. Compone alrededor del 8,2% (82.000 ppm) de la corteza terrestre, superado solo por el oxígeno y el silicio . [41] Sin embargo, es como el boro en que es poco común en la naturaleza como elemento libre. Esto se debe a la tendencia del aluminio a atraer átomos de oxígeno, formando varios óxidos de aluminio . Ahora se sabe que el aluminio se encuentra en casi tantos minerales como el boro, incluidos granates , turquesas y berilos , pero la fuente principal es el mineral bauxita . Los principales países del mundo en la extracción de aluminio son Ghana , Surinam , Rusia e Indonesia , seguidos de Australia , Guinea y Brasil . [44]
El galio es un elemento relativamente raro en la corteza terrestre y no se encuentra en tantos minerales como sus homólogos más ligeros. Su abundancia en la Tierra es de apenas un 0,0018% (18 ppm). [41] Su producción es muy baja en comparación con otros elementos, pero ha aumentado mucho a lo largo de los años a medida que han mejorado los métodos de extracción. El galio se puede encontrar como traza en una variedad de minerales, incluyendo bauxita y esfalrita , y en minerales como la diáspora y la germanita . También se han encontrado trazas en el carbón . [45] El contenido de galio es mayor en unos pocos minerales, incluyendo la galita (CuGaS 2 ), pero estos son demasiado raros para ser contados como fuentes importantes y hacen contribuciones insignificantes al suministro mundial.
El indio es otro elemento raro en el grupo del boro, con solo un 0,000005% (0,05 ppm). [41] Se conocen muy pocos minerales que contengan indio, todos ellos escasos: un ejemplo es la indita . El indio se encuentra en varios minerales de zinc, pero solo en cantidades mínimas; de la misma manera, algunos minerales de cobre y plomo contienen trazas. Como es el caso de la mayoría de los demás elementos que se encuentran en minerales, el proceso de extracción de indio se ha vuelto más eficiente en los últimos años, lo que en última instancia conduce a mayores rendimientos. Canadá es el líder mundial en reservas de indio, pero tanto Estados Unidos como China tienen cantidades comparables. [46]
El talio tiene una abundancia intermedia en la corteza terrestre, estimándose en 0,00006% (0,6 ppm). [41] Se encuentra en el suelo en algunas rocas, en el suelo y en la arcilla. Muchos minerales de sulfuro de hierro , zinc y cobalto contienen talio. En los minerales se encuentra en cantidades moderadas: algunos ejemplos son la crookesita (en la que se descubrió por primera vez), la lorandita , la routhierita , la bukovita , la hutchinsonita y la sabatierita . Hay otros minerales que contienen pequeñas cantidades de talio, pero son muy raros y no sirven como fuentes primarias.
El nihonio es un elemento que no se encuentra en la naturaleza, sino que se ha creado en un laboratorio, por lo que se clasifica como un elemento sintético sin isótopos estables.
Con excepción del nihonio sintético , todos los elementos del grupo del boro tienen numerosos usos y aplicaciones en la producción y el contenido de muchos artículos.
El boro ha encontrado muchas aplicaciones industriales en las últimas décadas, y todavía se están encontrando otras nuevas. Una aplicación común es en la fibra de vidrio . [47] Ha habido una rápida expansión en el mercado del vidrio de borosilicato ; la más notable entre sus cualidades especiales es una resistencia mucho mayor a la expansión térmica que el vidrio regular. Otro uso comercialmente en expansión del boro y sus derivados es en la cerámica . Varios compuestos de boro, especialmente los óxidos, tienen propiedades únicas y valiosas que han llevado a su sustitución por otros materiales que son menos útiles. El boro se puede encontrar en ollas, jarrones, platos y asas de cerámica por sus propiedades aislantes.
El bórax, un compuesto , se utiliza en blanqueadores, tanto para ropa como para dientes. La dureza del boro y algunos de sus compuestos le confieren una amplia gama de usos adicionales. Una pequeña parte (5%) del boro producido se utiliza en la agricultura. [47]
El aluminio es un metal con numerosos usos en la vida cotidiana. Se encuentra con mayor frecuencia en materiales de construcción , en dispositivos eléctricos , especialmente como conductor en cables, y en herramientas y recipientes para cocinar y conservar alimentos. La falta de reactividad del aluminio con los productos alimenticios lo hace particularmente útil para enlatar. Su alta afinidad por el oxígeno lo convierte en un poderoso agente reductor . El aluminio puro finamente pulverizado se oxida rápidamente en el aire, generando una enorme cantidad de calor en el proceso (quemándose a aproximadamente 5500 °F o 3037 °C ), lo que lleva a aplicaciones en soldadura y en otros lugares donde se necesita una gran cantidad de calor. El aluminio es un componente de las aleaciones que se utilizan para fabricar carrocerías ligeras para aviones. Los automóviles también incorporan a veces aluminio en su estructura y carrocería, y existen aplicaciones similares en el equipo militar. Los usos menos comunes incluyen componentes de decoración y algunas guitarras. El elemento también se utiliza en una amplia gama de productos electrónicos. [48] [49]
El galio y sus derivados sólo han encontrado aplicaciones en las últimas décadas. El arseniuro de galio se ha utilizado en semiconductores , en amplificadores , en células solares (por ejemplo en satélites ) y en diodos túnel para circuitos transmisores de FM. Las aleaciones de galio se utilizan principalmente para fines dentales. El cloruro de amonio y galio se utiliza para los cables de los transistores . [50] Una de las principales aplicaciones del galio es la iluminación LED . El elemento puro se ha utilizado como dopante en semiconductores, [ cita requerida ] y tiene usos adicionales en dispositivos electrónicos con otros elementos. El galio tiene la propiedad de poder "mojar" el vidrio y la porcelana, y por lo tanto se puede utilizar para hacer espejos y otros objetos altamente reflectantes. El galio se puede añadir a aleaciones de otros metales para reducir sus puntos de fusión.
Los usos del indio se pueden dividir en cuatro categorías: la mayor parte (70%) de la producción se utiliza para recubrimientos, generalmente combinados como óxido de indio y estaño (ITO); una porción más pequeña (12%) se destina a aleaciones y soldaduras ; una cantidad similar se utiliza en componentes eléctricos y en semiconductores; y el 6% final se destina a aplicaciones menores. [51] Entre los artículos en los que se puede encontrar indio se encuentran los recubrimientos, cojinetes, dispositivos de visualización, reflectores de calor, fósforos y barras de control nuclear . El óxido de indio y estaño ha encontrado una amplia gama de aplicaciones, incluidos recubrimientos de vidrio, paneles solares , farolas, pantallas electrofosféticas (EPD), pantallas electroluminiscentes (ELD), paneles de visualización de plasma (PDP), pantallas electroquímicas (EC), pantallas de emisión de campo (FED), lámparas de sodio , vidrio de parabrisas y tubos de rayos catódicos , lo que lo convierte en el compuesto de indio más importante. [52]
El talio se utiliza en su forma elemental con más frecuencia que los otros elementos del grupo del boro. El talio sin compuestos se utiliza en vidrios de bajo punto de fusión, células fotoeléctricas , interruptores, aleaciones de mercurio para termómetros de vidrio de bajo rango y sales de talio. Se puede encontrar en lámparas y dispositivos electrónicos, y también se utiliza en imágenes de miocardio . Se ha investigado la posibilidad de utilizar talio en semiconductores, y es un catalizador conocido en síntesis orgánica. El hidróxido de talio (TlOH) se utiliza principalmente en la producción de otros compuestos de talio. El sulfato de talio (Tl 2 SO 4 ) es un excelente asesino de alimañas , y es un componente principal en algunos venenos para ratas y ratones. Sin embargo, Estados Unidos y algunos países europeos han prohibido la sustancia debido a su alta toxicidad para los humanos. En otros países, sin embargo, el mercado de la sustancia está creciendo. El Tl 2 SO 4 también se utiliza en sistemas ópticos. [53]
Ninguno de los elementos del grupo 13 tiene un papel biológico importante en los animales complejos, pero algunos están al menos asociados con un ser vivo. Como en otros grupos, los elementos más ligeros suelen tener más papeles biológicos que los más pesados. Los más pesados son tóxicos, al igual que los demás elementos en los mismos períodos. El boro es esencial en la mayoría de las plantas, cuyas células lo utilizan para fines tales como el fortalecimiento de las paredes celulares . Se encuentra en los seres humanos, ciertamente como un oligoelemento esencial , pero existe un debate en curso sobre su importancia en la nutrición humana. La química del boro le permite formar complejos con moléculas tan importantes como los carbohidratos , por lo que es plausible que pueda ser de mayor utilidad en el cuerpo humano de lo que se pensaba anteriormente. También se ha demostrado que el boro puede reemplazar al hierro en algunas de sus funciones, particularmente en la curación de heridas. [54] El aluminio no tiene un papel biológico conocido en plantas o animales, a pesar de su amplia presencia en la naturaleza. [55] El galio no es esencial para el cuerpo humano, pero su relación con el hierro (III) le permite unirse a las proteínas que transportan y almacenan el hierro. [56] El galio también puede estimular el metabolismo. El indio y sus homólogos más pesados no tienen ninguna función biológica, aunque las sales de indio en pequeñas dosis, como el galio, pueden estimular el metabolismo. [31]
Cada elemento del grupo del boro tiene un perfil de toxicidad único para las plantas y los animales.
Como ejemplo de toxicidad del boro, se ha observado que daña la cebada en concentraciones superiores a 20 mM . [57] Los síntomas de toxicidad del boro son numerosos en las plantas, lo que complica la investigación: incluyen reducción de la división celular, disminución del crecimiento de brotes y raíces, disminución de la producción de clorofila en las hojas, inhibición de la fotosíntesis, disminución de la conductancia de los estomas, [58] reducción de la extrusión de protones de las raíces, [59] y deposición de lignina y suberina . [60]
El aluminio no presenta un riesgo de toxicidad importante en pequeñas cantidades, pero en dosis muy grandes resulta ligeramente tóxico. El galio no se considera tóxico, aunque puede tener algunos efectos menores. El indio no es tóxico y se puede manipular con casi las mismas precauciones que el galio, pero algunos de sus compuestos son de leve a moderadamente tóxicos.
El talio, a diferencia del galio y el indio, es extremadamente tóxico y ha causado muchas muertes por envenenamiento. Su efecto más notable, aparente incluso en dosis minúsculas, es la caída del cabello en todo el cuerpo, pero provoca una amplia gama de otros síntomas, alterando y eventualmente deteniendo las funciones de muchos órganos. La naturaleza casi incolora, inodora e insípida de los compuestos de talio ha llevado a que los asesinos los usen. La incidencia de envenenamiento por talio, intencional y accidental, aumentó cuando se introdujo el talio (con su compuesto igualmente tóxico, el sulfato de talio) para controlar ratas y otras plagas. Por lo tanto, el uso de pesticidas a base de talio está prohibido desde 1975 en muchos países, incluido Estados Unidos.
El nihonio es un elemento sumamente inestable y se desintegra emitiendo partículas alfa . Debido a su fuerte radiactividad , sería sin duda extremadamente tóxico, aunque todavía no se han reunido cantidades significativas de nihonio (más grandes que unos pocos átomos). [61]
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