Solidos Cristalinos

1. Silicio, Germanio, Galio
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3. • Cubica centrada en caras, 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.

4. • 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 azulado y
pertenece al grupo de los metaloides. El número atómico del silicio
es 14. El símbolo químico del silicio es Si. El punto de fusión del
silicio es de 16,7 grados Kelvin o de 1413,85 grados Celsius o
grados centígrados. El punto de ebullición del silicio es de 31,3
grados Kelvin o de 2899,85 grados Celsius o grados centígrados.

5. • El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre y es vital para la
industria de la construcción.
• 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 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.

7. • El germanio tiene una red cubica cristalina como el
diamante en la que cada átomo está ligado a cuatro
átomos vecinos mediante electrones compartidos. Este
arreglo liga los cuatro electrones de valencia década
átomo de tal manera, que el germanio puro se manifiesta
como no conductor.

8. • 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. 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 938,25 grados Celsius o
grados centígrados. El punto de ebullición del germanio
es de 30,3 grados Kelvin o de 2819,85 grados Celsius o
grados centígrados.

9. • El germanio es una sustancia dura de color blanco grisáceo que se encuentra con los
minerales de zinc, plata, plomo y cobre. Un químico alemán llamado Clemens Winkler
descubrió este elemento en el año 1886 y la llamó así en referencia a Alemania. La
producción principal de germanio es como un subproducto de la obtención del mineral de
zinc y no se producen más de 100 toneladas al año. Es muy demandado por sus
importantes aplicaciones.
• El germanio se utiliza como material semiconductor. Se usa generalmente, junto al silicio,
en los circuitos integrados de alta velocidad para mejorar su rendimiento. En algunos casos
se está planteando sustituir al silicio por germanio para hacer chips miniaturizados.
• También se utiliza en las lámparas fluorescentes y algunos diodos LED.
• Algunos pedales de guitarra contienen transistores de germanio para producir un tono de
distorsión característico.
• Se puede utilizar en los paneles solares. De hecho, los robots exploradores de marte
contienen germanio en sus células solares.
• El germanio se combina con el oxígeno para su uso en las lentes de las cámaras y la
microscopía. También se utiliza para la fabricación del núcleo de cables de fibra óptica.
• También se utiliza en aplicaciones de imágenes térmicas para uso militar y la lucha contra
incendios.
• El germanio se utiliza en el control de los aeropuertos para detectar las fuentes de
radiación.
• Hay algunos indicios de que puede ayudar al sistema inmunológico de pacientes con
cáncer, pero esto todavía no está probado. Actualmente el germanio está considerado
como un peligro potencial para la salud cuando se utiliza como suplemento nutricional.

11. • El galio tiene estructura cristalina ortorrómbica y se caracteriza
porque la celda unidad de la red cristalina tiene la forma geométrica
con los tres ángulos rectos, mientras que las tres aristas de dicha
celda unidad tienen todas longitudes diferentes. Los tres vectores
que definen la celda es lo que en matemáticas se denominan
mutuamente ortogonales. La características que lo distingue de los
otros seis sistemas cristalinos es que, o bien tiene tres ejes binarios
o bien un sólo eje binario con tres planos de simetría.

12. • 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. • 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.
• 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.