1. SOLIDOS
CRISTALINOS

2. SILICIO

3. DEFINICIÓN:


El silicio es un elemento químico metaloide, número
atómico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica
de los elementos formando parte de la familia de
los carbono ideos de símbolo Si. Es el segundo elemento
más abundante en la corteza terrestre (27,7% en peso)
después del oxígeno. Se presenta en forma amorfa y
cristalizada; el primero es un polvo parduzco, más activo
que la variante cristalina, que se presenta en octaedros de
color azul grisáceo y brillo metálico.
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. ESTRUCTURA CRISTALINA:


Silicio en una célula unitaria, con números
que indican la altura del átomo por encima
de la base del cubo, como una fracción de
la dimensión de la celda.
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.

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 chisque 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 decremento portland.

El silicio es un semiconductor; su resistividad a la
corriente eléctrica a temperatura ambiente varía entre la
de los metales y la de los aislantes. La conductividad
del silicio se puede controlar añadiendo pequeñas
cantidades de impurezas llamadas dopantes. La
capacidad de controlar las propiedades eléctricas del
silicio y su abundancia en la naturaleza han posibilitado
el desarrollo y aplicación de los transistores y circuitos
integrados que se utilizan en la industria electrónica.

6. PROPIEDADES ATÓMICAS DEL SILICIO:


La masa atómica de un elemento está
determinado por la masa total de neutrones y
protones que se puede encontrar en un solo
átomo perteneciente a este elemento. En
cuanto a la posición donde encontrar el silicio
dentro de la tabla periódica de los
elementos, el silicio se encuentra en el grupo
14 y periodo 3. El silicio tiene una masa
atómica de 28,0855 u.
La configuración electrónica del silicio es
[Ne]3s2 3p2. La configuración electrónica de
los elementos, determina la forma el la cual los
electrones están estructurados en los átomos de
un elemento. El radio medio del silicio es de
1,0 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de
1,1 pm, su radio covalente es de 1,1 pm y su
radio de Van der Waals es de 2,0 pm. El silicio
tiene un total de 14 electrones cuya
distribución es la siguiente: En la primera capa
tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8
electrones y en su tercera capa tiene 4
electrones.

7. CARACTERÍSTICAS DEL SILICIO:
Símbolo químico

A continuación
puedes ver una tabla
donde se muestra las
principales
características que
tiene el silicio.
Si
Número atómico
14
Grupo
14
Periodo
3
Aspecto
gris oscuro azulado
Bloque
p
Densidad
2330 kg/m3
Masa atómica
28.0855 u
Radio medio
110 pm
Radio atómico
111
Radio covalente
111 pm
Radio de van der Waals
210 pm
Configuración electrónica
[Ne]3s2 3p2
Electrones por capa
2, 8, 4
Estados de oxidación
4
Óxido
anfótero
Estructura cristalina
cúbica centrada en las caras
Estado
sólido

8. GERMANIO

9. Definición:

El germanio es un elemento
químico con número atómico
32,
y
símbolo
Ge
perteneciente al período 4 de
la tabla periódica de los
elementos es un semimetal
sólido de color blanco
grisáceo, duro, muy resistente
a los ácidos y a las bases, que
se utiliza en la fabricación de
transistores
y
otros
dispositivos electrónicos por
sus
propiedades
como
semiconductor.

10. Estructuras de aplicaciones:









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).
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

11. Características:


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.
Forma gran número de compuestos
organometálicos y es un importante
material
semiconductorutilizado
en transistores y fotodetectores. 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.

12. Propiedades:

Las propiedades del germanio
(del latín Germania, Alemania)
fueron predichas
en 1871 por Mendeleyev en
función de su posición en
la tabla periódica, elemento al
que llamó eka-silicio. El
alemán Clemens
Winkler demostró en 1886 la
existencia de este
elemento, descubrimiento que
sirvió para confirmar la validez
de la tabla periódica, habida
cuenta con las similitudes entre
las propiedades predichas y las
observadas:
Propiedad
Germanio
(Observadas, 1886)
Masa atómica
72,59
Densidad (g/cm3)
5,35
Calor específico (kJ/kg·K)
0,32
Punto de fusión (°C)
960
Fórmula del óxido
GeO2
Fórmula del cloruro
GeCl4
Densidad del óxido (g/cm3)
4,7

13. GALIO

14. Definición:

Metal blando, grisáceo en estado
líquido y plateado brillante al
solidificar, sólido deleznable a
bajas temperaturas por lo que funde
a temperaturas cercanas a la
ambiente
(como cesio, mercurio y rubidio) e
incluso cuando se lo agarra con la
mano por su bajo punto de fusión
(28,56 °C). El galio es un elemento
químico de la Tabla Periódica de
los elementos químicos, de número
atómico 31 y símbolo Ga.
Por su intenso y brillante plateado y
la capacidad de mojar superficies
de vidrio y porcelana se utiliza en
la construcción de espejos.

15. Caracteristicas:

A
continuación
puedes ver una tabla
donde se muestra las
principales
características
que
tiene el galio.
Símbolo químico
Ga
Número atómico
31
Grupo
13
Periodo
4
Aspecto
blanco plateado
Bloque
p
Densidad
5904 kg/m3
Masa atómica
69.723 u
Radio medio
130 pm
Radio atómico
136
Radio covalente
126 pm
Radio de van der Waals
187 pm
Configuración electrónica
[Ar]3d10 4s2 4p1
Electrones por capa
2, 8, 18, 3
Estados de oxidación
3
Óxido
anfótero
Estructura cristalina
ortorrómbica
Estado
sólido
Punto de fusión
302.91 K
Punto de ebullición
2477 K
Calor de fusión
5.59 kJ/mol
Presión de vapor
9,31 × 10-36Pa a 302,9 K
Electronegatividad
1,81
Calor específico
370 J/(K·kg)
Conductividad eléctrica
6,78 106S/m
Conductividad térmica
40,6 W/(K·m)

16. Propiedades:


La masa atómica de un elemento está
determinado por la masa total de neutrones y
protones que se puede encontrar en un solo
átomo perteneciente a este elemento. En cuanto
a la posición donde encontrar el galio dentro de
la tabla periódica de los elementos, el galio se
encuentra en el grupo 13 y periodo 4. El galio
tiene una masa atómica de 69,723 u.
La configuración electrónica del galio es
[Ar]3d10 4s2 4p1. La configuración electrónica
de los elementos, determina la forma el la cual
los electrones están estructurados en los átomos
de un elemento. El radio medio del galio es de
1,0 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de
1,6 pm, su radio covalente es de 1,6 pm y su
radio de Van der Waals es de 1,7 pm. El galio
tiene un total de 31 electrones cuya distribución
es la siguiente: En la primera capa tiene 2
electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en
su tercera capa tiene 18 electrones y en la
cuarta, 3 electrones.

17. Aplicaciones:
LED
 La
parte más importante de la
producción de galio sirve para la
producción de arseniuro de galio, que
como material semiconductor en
algunas aplicaciones es superior
al silicio.
 La principal aplicación del galio
(arseniuro de galio) es la construcción
de circuitos integrados y dispositivos
optoelectrónicos como diodos láser y
LED.
 Se
emplea en el dopado de
semiconductores y en la fabricación de
dispositivos de estado sólido como:
transistores, diodos, células solares, etc.
 Se utiliza en aleaciones con bajo punto
de fusión.

18. 





Los TV de pantalla plana usan Galio
Se usa en la medicina empleándose en
el diagnóstico y terapia de tumores
óseos.
En termómetros de alta temperatura por
su bajo punto de fusión
El galato de magnesio, con impurezas
de iones divalentes, se utiliza en
la pólvora de fósforos activados con luz
ultravioleta.
Con hierro, litio, magnesio, itrio y
gadolinio forma materiales magnéticos.
El arseniuro de galio se usa para
convertir la electricidad en luz
coherente (láser).