El silicio: propiedades, estructura y aplicaciones
1.
2. El Silicio es un elemento
químico con número atómico
14 de símbolo Si, en estado
sólido amorfo, duro,
quebradizo y cristalino en la
naturaleza, con un brillo
metálico grisáceo, clasificado
entre los metaloides siendo
menos reactivo que su
análogo carbono, pero más
reactivo que el germanio.
Tiene un punto de fusión de
1414°C y ebullición a los
2900°C y una densidad de
2.32 tons/m3.
3. SILICIO (SI) ESTRUCTURA
CRISTALINA.
Es de octaedros, cúbica
centrada en las caras.
Sus isótopos más
estables son 28-Si (92%
de abundancia), el 29-Si
(5%) y 30-Si (3%). Se
encuentra en estado de
oxidación +4 pudiendo
hacer 4 enlaces básicos
lo que le permite
compartir compuestos
con una gran cantidad
de elementos.
4. SILICIO
(SI) PROPIEDADES.
El silicio 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 silicio,
son semiconductores.
El estado del silicio en su
forma natural es sólido
(no magnético). El silicio
es un elemento químico
de aspecto gris oscuro.
5. SILICIO
(SI) APLICACIONES.
El dióxido de silicio y sílice (en forma de arcilla o arena) son
componentes importantes de ladrillos, hormigón y
cemento.
El silicio es un semiconductor. Esto significa que el flujo
eléctrico puede ser controlada mediante el uso de partes de
silicio. Por lo tanto, el silicio es muy importante en la
industria eléctrica. Componentes de silicio se utilizan en las
computadoras, los transistores, células solares, pantallas
LCD y otros dispositivos semiconductores.
La mayoría del silicio se utiliza para la fabricación de
aleaciones de aluminio y silicio con el fin de producir piezas
fundidas. Las piezas se producen mediante el vertido del
material fundido de aluminio y silicio en un molde. Estas
piezas de material fundido se utilizan generalmente en la
industria del automóvil para fabricar piezas para coches.
La masilla "Silly Putty" antes se hacía mediante la adición
de ácido bórico al aceite de silicona.
El carburo de silicio es un abrasivo muy importante.
Los silicatos se puede utilizar para hacer tanto cerámica y
como esmalte.
La arena, que contiene silicio, es un componente muy
importante del vidrio.
La silicona, un polímero derivado del silicio, se utiliza en
aceites y ceras, implantes mamarios, lentes de contacto,
explosivos y pirotecnia (fuegos artificiales).
En el futuro, el silicio puede sustituir al carbón como la
principal fuente de electricidad.
6. 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 semiconductor utilizado
en transistores y foto detectores. 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.
7. ESTRUCTURA
ESTRUCTURA
GERMANIO (GE)
CRISTALINA.
Cúbico
Es un elemento
semimetálico
cristalino, duro,
brillante, de color
blanco grisáceo.
Pertenece al grupo
14 (o IVA) de la tabla
periódica.
8. GERMANIO (GE) PROPIEDADES.
Por su conductividad eléctrica,
este tipo de materiales al que
pertenece el Germanio, son
semiconductores.
Su estado en forma natural es
sólido.
Es un elemento químico de
aspecto blanco grisáceo.
Pertenece al grupo de los
metaloides.
Su numero atómico es 32.
Su símbolo químico es Ge.
El punto de fusión es de 1211,4
grados Kelvin o de 938,25 grados
Celsius o grados centígrados.
El punto de ebullición es de 30,3
grados Kelvin o de 2819,85
grados Celsius o grados
centígrados.
9. GERMANIO (GE) 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
Óptica de infrarrojos:
Espectroscopios, sistemas de
visión nocturna y otros equipos.
Como elemento endurecedor del
aluminio, magnesio y estaño.
Quimioterapia.
10. 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.
11. GALIO
(GA) 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
12. GALIO
(GA) PROPIEDADES.
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. El punto de
fusión del galio es de 302,91 grados
Kelvin o de 29,76 grados Celsius o
grados centígrados. El punto de
ebullición del galio es de 24,7 grados
Kelvin o de 2203,85 grados Celsius o
grados centígrados.
13. GALIO
(GA) APLICACIONES.
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. 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.