SÓLIDOS CRISTALINOS Investiga en el Internet sobre los siguientes elementos, describe su estructura cristalina,propiedade...
Se utiliza en la industria del acero como componente de las aleaciones de silicio-acero. Para fabricarel acero, se desoxid...
• El tetracloruro de germanio es un ácido de Lewis y se usa como catalizador en la síntesis depolímeros (PET).Propiedad Ek...
c) GalioEl galio es un elemento químico de la tabla periódica de número atómico 31 y símbolo Ga.El galio es un metal bland...
• El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear. Elabora una presentación tipo infografía (información solo con imágenes de...
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Solidos cristalinos (1)

  1. 1. SÓLIDOS CRISTALINOS Investiga en el Internet sobre los siguientes elementos, describe su estructura cristalina,propiedades y aplicaciones:a) SilicioEl silicio es un elemento químico metaloide, número atómico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódicade los elementos formando parte de la familia de los carbonoideos de símbolo Sí. Es el segundo elemento másabundante en la corteza terrestre (27,7% en peso) después del oxígeno. Se presenta en forma amorfa ycristalizada; el primero es un polvo parduzco, más activo que la variante cristalina, que se presentaenoctaedros de color azul grisáceo y brillo metálico.Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En forma cristalina es muy duro ypoco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente inerte yresiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El siliciotransmite más del 95% de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.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 laindustria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas o chips que sepueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos. El silicioes un elemento vital en numerosas industrias. El dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importanteconstituyente del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la producción de cemento portland. Por suspropiedades semiconductoras se usa en la fabricación de transistores, células solares y todo tipo dedispositivos semiconductores; por esta razón se conoce como Silicon Valley (Valle del Silicio) a laregión de California en la que concentran numerosas empresas del sector de la electrónica y lainformática. También se están estudiando las posibles aplicaciones del siliceno, que es una formaalotrópica del silicio que forma una red bidimensional similar al grafeno. Otros importantes usos delsilicio son: Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados y esmaltados. Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico en silicio, para la agricultura. Como elemento de aleación en fundiciones. Fabricación de vidrio para ventanas y aislantes. El carburo de silicio es uno de los abrasivos más importantes. Se usa en láseres para obtener una luz con una longitud de onda de 456 nm. La silicona se usa en medicina en implantes de seno y lentes de contacto.
  2. 2. Se utiliza en la industria del acero como componente de las aleaciones de silicio-acero. Para fabricarel acero, se desoxida el acero fundido añadiéndole pequeñas cantidades de silicio; el de silicio, seusa para fabricar los núcleos de los transformadores eléctricos, pues la aleación presentabaja histéresis (ver Magnetismo). Existe una aleación de acero, el durirón, que contiene un 15% desilicio y es dura, frágil y resistente a la corrosión; el durirón se usa en los equipos industriales queestán en contacto con productos químicos corrosivos. El silicio se utiliza también en las aleacionesde cobre, como el bronce y el latón.b) GermanioEl germanio es un elemento químico con número atómico 32, y símbolo Ge perteneciente al grupo 4 dela tabla periódica de los elementos.Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo atemperaturas 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 utilizadoen transistores y foto detectores. A diferencia de la mayoría de semiconductores, el germanio tiene unapequeña banda prohibida (band gap) por lo que responde de forma eficaz a la radiación infrarroja y puedeusarse en amplificadores de baja intensidad.AplicacionesLas aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se investiga susustitución por materiales más económicos.• Fibra óptica.• Electrónica: radares y amplificadores de guitarras eléctricas usados por músicos nostálgicos delsonido de la primera época del rock and roll; aleaciones SiGe en circuitos integrados de altavelocidad. También se utilizan compuestos sandwich Si/Ge para aumentar la movilidad de loselectrones 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.
  3. 3. • El tetracloruro de germanio es un ácido de Lewis y se usa como catalizador en la síntesis depolímeros (PET).Propiedad Ekasilicio Germanio(Predichas, 1871) (Observadas, 1886)Masa atómica 72 72,59Densidad (g/cm3) 5,5 5,35Calor específico (kJ/kg·K) 0,31 0,32Punto de fusión (°C) alto 960Fórmula del óxido RO2 GeO2Fórmula del cloruro RCl4 GeCl4Densidad del óxido (g/cm3) 4,7 4,7Punto de ebullición del cloruro (°C) 100 86Color gris gris
  4. 4. c) GalioEl galio es un elemento químico de la tabla periódica de número atómico 31 y símbolo Ga.El galio es un metal blando, grisáceo en estado líquido y plateado brillante al sodificar, sólidodeleznable a bajas temperaturas que funde a temperaturas cercanas a la de la ambiente(como cesio, mercurio y rubidio) e incluso cuando se lo coge en la mano por su bajo punto defusión (28,76 ºC). El rango de temperatura en el que permanece líquido es uno de los más altos delos metales (2174 ºC separan sus punto de fusión y ebullición) y la presión de vapor es baja inclusoa altas temperaturas. El metal se expande un 3,1% al solidificar y flota en el líquido al igual queel hielo en el agua.Presenta una acusada tendencia a subenfriarse por debajo del punto de fusión (permaneciendo aúnen estado líquido) por lo que es necesaria una semilla (un pequeño sólido añadido al líquido) parasolidificar el líquido. La cristalización no se produce en ninguna de las estructuras simples; la faseestable en condiciones normales es ortorrómbica, con 8 átomos en cada celda unitaria en la quecada átomo sólo tiene otro en su vecindad más próxima a una distancia de 2,44 Å y estando losotros seis a 2,83 Å. En esta estructura el enlace químico formado entre los átomos más cercanoses covalente siendo la molécula Ga2 la que realmente forma el entramado cristalino.El galio corroe otros metales al difundirse en sus redes cristalinas.AplicacionesLa principal aplicación del galio (arseniuro de galio) es la construcción de circuitos integrados ydispositivos optoelectrónicos comodiodos láser y LED.• Por su intenso y brillante plateado y la capacidad de mojar superficiesde vidrio y porcelana se utiliza en la construcción deespejos.• Se emplea para dopar materiales semiconductores y construir dispositivos diversoscomo transistores.• En termómetros de alta temperatura por su bajo punto de fusión.• El galio se alea con facilidad con la mayoría de los metales y se usa en aleaciones de bajopunto de fusión.
  5. 5. • El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear. Elabora una presentación tipo infografía (información solo con imágenes de la web, con sudebida leyenda) usando Power Point, publica tu presentación en:www.slideshare.net Envía la dirección de tu publicación a tu profesor.Importante: En tus presentaciones, haz referencia a la fuente de información de dónde hasobtenido las imágenes. Esto demostrará que has realizado una buena investigación.
  6. 6. • El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear. Elabora una presentación tipo infografía (información solo con imágenes de la web, con sudebida leyenda) usando Power Point, publica tu presentación en:www.slideshare.net Envía la dirección de tu publicación a tu profesor.Importante: En tus presentaciones, haz referencia a la fuente de información de dónde hasobtenido las imágenes. Esto demostrará que has realizado una buena investigación.

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