Sólidos Cristalinos. Describe su estructura cristalina, propiedades y aplicaciones del Silicio, Germanio, Galio

1. SÓLIDOS
CRISTALINOS
SILICIO
GALIO GERMANIO
JAIME E. SILVA S.

2. El Silicio cristaliza con el mismo patrón que
el diamante, en una estructura que Ashcroft y
Mermin llaman celosías primitivas, "dos cubos
interpenetrados de cara centrada". Las líneas entre
los átomos de silicio en la ilustración de la red,
indican los enlaces con los vecinos más próximos. El
lado del cubo de silicio es 0,543 nm. El germanio
tiene la misma estructura del diamante, con una
dimensión de celda de 0,566 nm.
ESTRUCTURA CRISTALINA DEL SILICIO

3. PROPIEDADES DEL SILICIO
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.
Se prepara en forma de polvo amarillo pardo o de cristales
negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de
silicio (SiO2), con un agente reductor, como carbono o magnesio,
en un horno eléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7,
suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene
un punto de fusión de 1.411 °C, un punto de ebullición de
2.355 °C y una densidad relativa de 2,33(g/ml). Su masa
atómica es 28,086 u (unidad de masa atómica).

4. PROPIEDADES DEL SILICIO (CONT.)
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.
Se prepara en forma de polvo amarillo pardo o de cristales
negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de
silicio (SiO2), con un agente reductor, como carbono o magnesio,
en un horno eléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7,
suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene
un punto de fusión de 1.411 °C, un punto de ebullición de
2.355 °C y una densidad relativa de 2,33(g/ml). Su masa
atómica es 28,086 u (unidad de masa atómica).

5. APLICACIONES DEL SILICIO
Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria
de la cerámica técnica y, debido a que es un
material semiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la
industria electrónica y microelectrónica como material básico para la
creación de obleas o chips que se pueden implantar
en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos
electrónicos. El silicio es un elemento vital en numerosas industrias. El
dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importante constituyente
del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la producción de cemento
portland. Por sus propiedades semiconductoras se usa en la fabricación
de transistores, células solares y todo tipo de dispositivos
semiconductores; por esta razón se conoce como Silicon Valley(Valle del
Silicio) a la región de California en la que concentran numerosas
empresas del sector de la electrónica y la informática. También se están
estudiando las posibles aplicaciones del siliceno que es una forma
alotrópica del silicio que forma una red bidimensional similar al grafeno

6. APLICACIONES DEL SILICIO

7. ESTRUCTURA CRISTALINA DEL GERMANIO

8. ESTRUCTURA CRISTALINA:
Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color
blanco grisáceo lustroso, quebradizo, que
conserva el brillo a temperaturas ordinarias.
Presenta la misma estructura cristalina que el
diamante y resiste a los ácidos y álcalis.
A diferencia de la mayoría de semiconductores,
el germanio tiene una pequeña banda
prohibida (band gap) por lo que responde de
forma eficaz a la radiación infrarroja y puede
usarse en amplificadores de baja intensidad.

9. Propiedades del germanio
El germanio forma parte de los elementos
denominados metaloides o semimetales. Este
tipo de elementos tienen propiedades
intermedias entre metales y no metales. En
cuanto a su conductividad eléctrica, este tipo de
materiales al que pertenece el germanio, son
semiconductores. El estado del germanio en su
forma natural es sólido.

10. Propiedades del germanio (CONT.)
El germanio es un elemento químico de aspecto
blanco grisáceo y pertenece al grupo de los
metaloides. El número atómico del germanio es 32.
El símbolo químico del germanio es Ge. El punto de
fusión del germanio es de 1211,4 grados Kelvin o
de 939,25 grados Celsius o grados centígrados. El
punto de ebullición del germanio es de 3093
grados Kelvin o de 2820,85 grados Celsius o grados
centígrados.

11. Aplicaciones del Germanio
Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por
su elevado costo y en muchos casos se investiga su
sustitución por materiales más económicos.
-Fibra óptica.
-Electrónica: radares y amplificadores de guitarras
eléctricas usados por músicos nostálgicos del
sonido de la primera época del rock and roll;
aleaciones SiGe en circuitos integrados de alta
velocidad. También se utilizan compuestos
sandwich Si/Ge para aumentar la movilidad de los
electrones en el silicio (streched silicon).

12. -Óptica de infrarrojos: Espectroscopios, sistemas
de visión nocturna y otros equipos.
-Lentes, con alto índice de refracción, de ángulo
ancho y para microscopios.
-En joyería se usa la aleación Au con 12% de
germanio.
-Como elemento endurecedor
del aluminio, magnesio y estaño.
-Quimioterapia.
El tetracloruro de germanio es un ácido de Lewis y
se usa como catalizador en la síntesis de
polímeros (PET).

13. Aplicaciones del Germanio

14. ESTRUCTURA CRISTALINA
Estructura cristalina: ortorrómbica centrada en las bases
Dimensiones de la celda unidad / pm: a=451.86, b=765.70,
c=452.58
Grupo espacial: Cmca
ESTRUCTURA CRISTALINA DEL GALIO

15. PROPIEDADES DEL GALIO
El galio pertenece al grupo de elementos metálicos
conocido como metales del bloque p que están situados
junto a los metaloides o semimetales en la tabla
periódica. Este tipo de elementos tienden a ser blandos y
presentan puntos de fusión bajos, propiedades que
también se pueden atribuir al galio, dado que forma
parte de este grupo de elementos.
El estado del galio en su forma natural es sólido. El galio
es un elemento químico de aspecto blanco plateado y
pertenece al grupo de los metales del bloque p. El
número atómico del galio es 31. El símbolo químico del
galio es Ga.

16. PROPIEDADES DEL GALIO(CONT.)
El punto de fusión del galio es de 302,91 grados Kelvin o de
30,76 grados celsius o grados centígrados. El punto de
ebullición del galio es de 2477 grados Kelvin o de 2204,85
grados celsius o grados centígrados.
El galio es una sustancia plateado blanda y se funde a
temperaturas ligeramente superiores a la temperatura
ambiente. Fue descubierto en 1875 por el químico francés
Paul Emile Lecoq de Boisbaudran. La mayor parte de
producción de galio se produce como un subproducto de la
producción de aluminio o zinc. El galio tiene una amplia
variedad de usos en diferentes industrias.

17. APLICACIONES DEL GALIO
-El uso principal del galio es en semiconductores donde se
utiliza comúnmente en circuitos de microondas y en
algunas aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza en
para fabricar diodos LED de color azul y violeta y diodos
láser.
-El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a
estabilizar el plutonio.
Se puede utilizar en el interior de un telescopio para
encontrar neutrinos.
-El galio se usa como un componente en algunos tipos de
paneles solares.
-También se utiliza en la producción de espejos.
-El galinstano que es una aleación de galio, indio y estaño,
se utiliza en muchos termómetros médicos.

18. Este ha sustituido a los tradicionales termómetros
de mercurio que pueden ser peligrosos. Actualmente
se encuentra en proceso de investigación la sustitución
con galio del mercurio de los empastes dentales
permanentes.
-El galinstano se puede aplicar al aluminio de modo
que pueda reaccionar con el agua y generar hidrógeno.
-También tiene muchas aplicaciones médicas. Por
ejemplo, las sales de galio se usan para tratar a
personas con exceso de calcio en su sangre. Los
isótopos de galio se utilizan en medicina nuclear para
explorar a los pacientes en ciertas circunstancias.

19. APLICACIONES DEL GALIO

20. PAGINAS WEB
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili2.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio
http://www.slideshare.net/mamencintuicina/galio
http://elementos.org.es/galio
http://www.ecured.cu/index.php/Silicio
https://www.google.com.pe/?gfe_rd=cr&ei=zcRIU77-
Iq_Q8gf9q4DwDg#q=imagenes+de+aplicaciones+del+Silicio
https://www.google.com.pe/search?q=Imagenes+de+aplicaciones+del+Germanio&t
bm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=jjlmU9nPFYq-
sQSFvYCwCQ&ved=0CCYQsAQ&biw=1024&bih=475
https://www.google.com.pe/search?q=Imagenes+de+aplicacion+del+Galio&tbm=isc
h&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=Bj1mU5SAJpDMsQSn3YCACw&ved=0CCYQsAQ&bi
w=1024&bih=475