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Solidos cristalinos
1. SOLIDOS CRISTALINOS
SILICIO, GERMANIO Y
GALIO
Ingeniería de Sistemas
IV Ciclo
Isaí Huamaní Gonzales
2. El silicio es un elemento químico metaloide. Es el
Silicio segundo elemento más abundante en la corteza
terrestre (27,7% en peso) después del oxígeno.
3. Características
Número atómico: 14
Grupo: 4
Familia: Carbonoideos
Símbolo: Si
Masa Atómica: 28,0855
Número de protones/electrones: 14
Número de neutrones (Isótopo 28-Si): 14
Estructura electrónica: [Ne] 3s2 3p2
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 4
Números de oxidación: - 4, +2, +4
5. Aplicaciones
En electrónica y microelectrónica para la creación de chips
que se implantan en transistores, pilas solares y una gran
variedad de circuitos electrónicos, También se usa para
fabricar los núcleos de los transformadores eléctricos.
En material refractario: cerámicas, vidriados, esmaltados y
aislantes.
El carburo de silicio es uno de los abrasivos más
importantes.
En la medicina se usa en implantes de seno y lentes de
contacto.
En aleaciones: en la industria del acero se usa como
componente de las aleaciones de silicio-acero, también se
usa con bronce y el cobre.
6. Germanio
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.
El germanio es un elemento químico con número atómico 32, y símbolo
Ge perteneciente al grupo 4 de la tabla periódica de los elementos.
7. Características
Número atómico: 32
Grupo: 4
Familia: Carbonoideos
Símbolo: Ge
Masa Atómica: 72,64
Número de protones: 32
Número de neutrones (Isótopo 73-Ge): 41
Estructura electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p2
Números de oxidación: - +2, +4
9. Aplicaciones
Fibra óptica.
Electrónica: radares y amplificadores de guitarras
eléctricas (sonido de la primera época del rock and roll);
aleaciones SiGe en circuitos integrados de alta
velocidad.
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).
10. Galio
El galio es un metal blando, grisáceo en estado líquido y plateado brillante
al solidificar, se funde a temperaturas cercanas a la del ambiente 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 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.
El galio es un elemento químico de la tabla periódica de número atómico 31
y símbolo Ga
11. Características
Número atómico: 31
Grupo: 3
Familia: Metales del bloque p
Símbolo: Ga
Masa Atómica: 69,723
Número de protones/electrones: 31
Número de neutrones (Isótopo 28-Si): 39
Estructura electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p1
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 3
Números de oxidación: - +1, +3
13. Aplicaciones
La principal aplicación del galio (arseniuro de
galio) es la construcción de circuitos integrados y
dispositivos optoelectrónicos como diodos láser
y LED.
Curaciones dentales
Suelda materiales no metálicos
Como semiconductor para uso en
rectificadores, transistores, fotoconductores, fue
ntes de luz, diodos láser o máser y aparatos
de refrigeración.
Construcción de espejos
En termómetros de alta temperatura por su bajo
punto de fusión.
El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear.