SOLIDOS CRISTALINOS

1. Silicio – Germanio - Galio

2. En los sólidos cristalinos, los átomos (o moléculas) ocupan
posiciones regularmente distribuidas en el espacio, constituyendo
una red regular llamada red cristalina.
Veremos los elementos como el Silicio, Germanio, Galio.
En el estado sólido, las moléculas, átomos o iones que componen la
sustancia están unidos entre sí por fuerzas intensas, formando un
todo compacto. La esto es una característica de los sólidos y
permite que entren las fuerzas de enlace dando lugar a una red
cristalina. En ella las partículas tienen movimientos, se limitan a
vibraciones en los vértices de la red en donde se encuentran. Por
esta razón las sustancias sólidas poseen forma y volumen propios.
Concepto

3. Podemos determinar que procede, etimológicamente hablando, del
término latino “silicium” que a su vez emana de otra palabra: sílex, que
es una piedra que se identifica por su gran dureza y que químicamente
se define por la siguiente composición: SIO2.
Segundo elemento mas abundante del planeta. Pertenece a La familia
de carbonoideos, cuenta con Tiene 14 electrones y 14 protones.
Se presenta en la naturaleza de dos formas distintas, una amorfa y otra
cristalizada.
El silicio
Fuente:
http://definicion.de/silicio/
http://eltamiz.com/2008/02/02/conoce-tus-elementos-el-silicio/
Silicio de gran pureza Silicio policristalinoBarra de silicio monocristalino

4. Nombre
Silicio
Número atómico
14
Valencia
4
Estado de oxidación+4
Electronegatividad
1,8
Radio covalente (Å)
1,11
Radio iónico (Å)
0,41
Radio atómico (Å)
1,32
Configuración electrónica
[Ne]3s23p2
Primer potencial de ionización (eV)
8,15
Masa atómica (g/mol)
28,086
Densidad (g/ml)
2,33
Punto de ebullición (ºC)
2680
Punto de fusión (ºC)
1410
Propiedades
Fuente:
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/si.htm

5. Se aplica el silicio en chips de computadoras, teléfonos y otros
dispositivos electrónicos, en los ladrillos que se utilizan para la
construcción, como material refractario en las cerámicas, como
fertilizante en la agricultura, en los láseres, en las siliconas que
se usan para las cirugías estéticas y en la fabricación de vidrio
Fuente:
http://definicion.de/silicio/
Aplicaciones

6. Germanio
Así como el Silicio, tiene cuatro electrones de
valencia y forma parte de la red cristalina en la
cual los átomos sustituidos (dopantes) pueden
cambiar drásticamente las propiedades eléctricas.
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 germanio es una sustancia dura de color
blanco grisáceo que se encuentra con los
minerales de zinc, plata, plomo y cobre.

7. Propiedades
Símbolo químico Ge
Número atómico 32
Grupo 14
Periodo 4
Aspecto Blanco grisáceo
Bloque P
Densidad 5323 kg/m3
Masa atómica 72.64 u
Radio medio 125 pm
Radio atómico 125
Radio covalente 122 pm
Configuración
electrónica
[Ar]3d10 4s2 4p2
Fuente :
http://elementos.org.es/germanio
Electrones por capa 2, 8, 18, 4
Estados de oxidación 4
Óxido Anfótero
Estructura cristalina
Cúbica centrada en las
caras
Estado Sólido
Punto de fusión 1211.4 K
Punto de ebullición 3093 K
Calor de fusión 36.94 kJ/mol
Presión de vapor 0,0000746 Pa a 1210 K
Electronegatividad 2,01
Calor específico 320 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica 1,45 S/m
Conductividad térmica 59,9 W/(K·m)

8. El germanio se añade en aleaciones en las que
se necesita dilatación en las bajadas de
temperatura, pero sus aplicaciones más
importantes se encuentran en el campo de la
electrónica aprovechando sus propiedades
semiconductoras.
Dopados con elementos como P, As, Sb, B, Al y
Ga, los cristales de germanio se comportan
como rectificadores y por ello se han usado
desde la segunda guerra mundial (1939-1945)
como detectores para ultra alta frecuencia
(UHF) en señales de radar y radio.
Los cristales de germanio también tienen otros
usos electrónicos especializados como
transistores y diodos. El óxido de germanio se
usa en la fabricación de vidrio óptico y como
medicamento en el tratamiento de algunos
tipos de anemia.
Aplicaciones

9. Galio
El galio es un metal blando, grisáceo en estado
líquido y plateado brillante al solidificar, sólido
deleznable a bajas temperaturas que funde a
temperaturas cercanas a la del ambiente (como
cesio, mercurio y rubidio) e incluso cuando se
sostiene en la mano por su bajo punto de fusión
(28,56 °C). El rango de temperatura en el que
permanece líquido es uno de los más altos de los
metales (2174 °C separan sus punto de fusión y
ebullición) y la presión de vapor es baja incluso
a altas temperaturas. El metal se expande un
3,1% al solidificar y flota en el líquido al igual
que el hielo en el agua.
Fuente:
http://es.wikipedia.org/wiki/Galio
La cristalización no se produce en ninguna de las
estructuras simples; la fase estable en
condiciones normales es ortorrómbica, con 8
átomos en cada celda unitaria en la que cada
átomo sólo tiene otro en su vecindad más
próxima a una distancia de 2,44 Å y estando los
otros seis a 2,83 Å. En esta estructura el enlace
químico formado entre los átomos más cercanos
es covalente siendo la molécula Ga2 la que
realmente forma el entramado cristalino.

10. Nombre
Galio
Número atómico
31
Valencia
3
Estado de oxidación
+3
Electronegatividad
1,6
Radio covalente (Å)
1,26
Radio iónico (Å)
0,62
Propiedades
Radio atómico (Å)
1,41
Configuración electrónica
[Ar]3d104s24p1
Primer potencial de ionización (eV)
6,02
Masa atómica (g/mol)
69,72
Densidad (g/ml)
5,91
Punto de ebullición (ºC)
2237
Punto de fusión (ºC)
29,8
Fuente: http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ga.htm
http://www.periodni.com/es/ga.html

11. Aplicaciones
Se emplea en el dopado de semiconductores y en la
fabricación de dispositivos de estado sólido como:
 transistores, diodos, células solares, etc.
 El 72Ga se emplea en el diagnóstico y terapia de tumores
óseos.
 Se utiliza en aleaciones con bajo punto de fusión.
 El arseniuro de galio se usa para convertir la electricidad
en luz coherente (láser).
 Con hierro, litio, magnesio, itrio y gadolinio forma
materiales magnéticos.
 El galato de magnesio, con impurezas de iones
divalentes, se utiliza en la pólvora de fósforos activados
con luz ultravioleta.
 El galio se utiliza para la detección de neutrinos solares.
Fuente:
http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/galio.htm