Infografía de tres sólidos cristalinos: Galio, Silicio y Germanio, trabajo de investigación del curso de Física Electrónica de la Universidad Privada Telesup. Realizado por Luis Palacios Aguirre. Tutora: Kelly Condori Zamora.

2. Estructura Cristalina

3. Información general
Nombre,
símbolo,
número
Silicio, Si, 14
Serie química Metaloides
Grupo,
14, 3, p
período,
bloque
Masa atómica 28,0855 u
Configuración
[Ne]3s
electrónica
2
3p
2
Dureza Mohs 6,5
Electrones por
nivel
2, 8, 4

4. 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
0,566nm. .

5. Estructura
cristalina
Cúbica centrada
en las caras
N° CAS 7440-21-3
N° EINECS 231-130-8
Calor específico 700 J/(K·kg)
Conductividad
eléctrica
4.35•10-4 S/m
Conductividad
térmica
148 W/(K·m)
Velocidad del
sonido
8433 m/s a
293,15 K(20 °C)

6. Propiedades

7. 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 losmetaloides. El
número atómico del silicio
es 14. El símbolo químico
del silicio es Si. El punto de
fusión del silicio es de 1687
grados Kelvin o de 1414,85
grados celsius o grados
centígrados. El punto de
ebullición del silicio es de
3173 grados Kelvin o de
2900,85 grados celsius o
grados centígrados.

8. La configuración electrónica
del silicio es [Ne]3s2 3p2. La
configuración electrónica de
los elementos, determina la
forma del cual los electrones
están estructurados en los
átomos de un elemento. El
radio medio del silicio es de
110 pm, su radio atómico o
radio deBohr es de 111 pm, su
radio covalente es de 111pmy
su radio de Van der Waals es
de 210 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.

9. Aplicaciones

10. 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.

11. La mayoría del silicio se utiliza
para la fabricación de aleaciones
de aluminio y silicio con el fin de
producir piezas fundidas, se
utilizan generalmente en la
industria del automóvil para
fabricar piezas para coches.
El carburo de silicio es un
abrasivo muy importante.
Los silicatos se puede utilizar
para hacer tanto cerámica y
como esmalte.
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.

12. Estructura cristalina

13. Información general
Nombre,
símbolo,
número
Germanio, Ge,
32
Serie química Metaloides
Grupo,
14, 4, p
período, Bloque
Masa atómica 72,64 u
Configuración
electrónica
10
4s
[Ar]3d
2
4p
2
Dureza Mohs 6
Electrones por
nivel
2, 8, 18, 4

14. Se sabe que estos elementos
tienen una estructuramás estable
si comparten electrones,
formando enlaces covalentes, de
forma que al compartir estos
electrones con átomos vecinos
todos ellos tengan en la última
capa ocho electrones, situación
que es muy estable.
Esto hace que se forme una malla
de átomos que se denomina red
cristalina. El diamante es un
ejemplo de este tipo de estructura
cristalina formada por átomos de
carbono. El silicio y el germanio
forman redes similares.
En estas condiciones todos los
electrones tienen su lugar en la
red, así que estos materiales no
permiten la movilidad de
electrones y por lo tanto son
aislantes.

15. Estructura
cristalina
Cúbica centrada
en las caras
N° CAS 7440-56-4
N° EINECS 231-164-3
Calor específico 320 J/(K·kg)
Conductividad
eléctrica
1.45 S/m
Conductividad
térmica
59.9 W/(K·m)
Velocidad del
sonido
5400 m/s a
293,15 K(20 °C)

16. Propiedades

17. El estado del germanio en su
forma natural es sólido. El
germanio es un elmento
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 939,25 grados
celsius o grados centígrados.
El punto de ebullición del
germanio es de 3093 grados
Kelvin o de 2820,85 grados
celsiuso grados centígrados.

18. La configuración electrónica del
germanio es [Ar]3d10 4s2 4p2.
La configuración electrónica de
los elementos, determina la
forma en la que los electrones
están estructurados en los
átomos de un elemento. El
radio medio del germanio es de
125 pm, su radio atómico o
radio de Bohr es de 125 pm y su
radio covalente es de 122 pm. El
germanio tiene un total de 32
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, 4
electrones.

19. Aplicaciones

20. 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 didodos
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.

21. 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.

22. Estructura cristalina

23. Información general
Nombre,
símbolo,
número
Galio, Ga, 31
Serie química Metales del
bloque p
Grupo,
período,
bloque
13, 4, p
Masa atómica 69,723 u
Configuración
electrónica
10
4s
[Ar]3d
2
4p
1
Dureza Mohs 1,5
Electrones
por nivel
2, 8, 18, 3

24. El estado del galio en su forma
natural es sólido. El galio es un
elmento 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
30,76 grados celsius o grados
centígrados. El punto de
ebullición del galio es de 2477
grados Kelvin o de 2204,85
grados celsius o grados
centígrados.

25. Varios
Estructura
cristalina
Ortorrómbica
N° CAS 7440-55-3
N° EINECS 231-163-8
Calor
específico
370 J/(K·kg)
Conductividad
eléctrica
6
S/m
6,78 10
Conductividad
térmica
40,6 W/(K·m)
Velocidad del
sonido
2740 m/s a
293,15 K(20 °C)

26. Propiedades

27. 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.

28. 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 radiomedio del
galio es de 130 pm, su radio
atómico o radio de Bohr es de
136 pm, su radio covalente es de
126 pm y su radio de Van der
Waals es de 187 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, 3electrones.

29. Aplicaciones

30. 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 LEDde
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.

31. 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.

32. Imágenes

33. Silicio
1. http://www.google.com.pe/imgres?imgurl=http://www.albre.it/Immagini/si
licio1.JPG&imgrefurl=http://prezi.com/tgasvgaibxzr/copy-of-silicio/&
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w=200&usg=__YQDpMzVDbIQw8iP3My9M805RhD0=&docid=EMqxgQV8
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3. http://solete.nichese.com/silicio.html
4. http://recursostic.es/observatorio/version/v2/images/upload/ccam0040/gra
feno/image034.jpg
5. http://recursostic.es/observatorio/version/v2/images/upload/ccam0040/gra
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6. http://www.chipaxa.com/imagenes/ABCS-1.JPG
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8. http://3.bp.blogspot.com/_dyuHXIdgsFE/TEjELIKEQ-I/
AAAAAAAAAZM/rxeKSJJh0DE/s320/bateria+silico+aire.jpg
9. http://sun-pec.com/Pics/SunPec/PCB/2SC2078_1.jpg
10. http://ounae.com/img/ounae/2013/09/filme_grafeno.jpg

34. Germanio
1. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5e/Germanium.jpg/8
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2. http://periodictable.com/Posters/Poster3.2000.JPG
3. http://books.google.com.pe/books?id=PW7jBPNU8hwC&pg=PA261&lpg=PA26
1&dq=estructura+cristalina+del+germanio&source=bl&ots=TQbs9D8Bne&sig=
gAZLC6QbaPeVRW4Nba3ycf5b2EU&hl=es-
419&sa=X&ei=BYtNVPDPJ4TKggS9u4KICQ&ved=0CGEQ6AEwDg#v=onepage
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4. http://www.gangahogar.com/images/camillajade1.jpg
5. http://www.lenntech.com/images/espanol/tabla-peiodica/ge.htm2.jpg
6. http://mediateca.educa.madrid.org/imagen/miniatura.php?id_imagen=pq3zwf
v16bxdjtmf&t=3&ra=1&na=350
7. http://www.bionisimo.es/186-211-large/germanio-suma.jpg
8. http://quimicagermanio.galeon.com/foto05.jpg
9. http://www.ugr.es/~iquimica/PROYECTO_FIN_DE_CARRERA/lista_proyectos/i
magenes/fibra-optica.jpg

35. Galio
1. http://elementos.org.es/img-elementos.org.es/galio.jpg
2. http://www.lenntech.com/images/espanol/tabla-peiodica/
ga.htm30.jpg
3. http://4.bp.blogspot.com/_ZyE2TguJtWY/THHeDLI8SoI/AAAA
AAAABX4/8rd7K4VZjPk/s400/images.jpg
4. http://agaudi.files.wordpress.com/2009/07/el-nitruro-de-galio-podria-
revolucionar-la-iluminacion-a-corto-plazo_
imagenes_videos_big.jpg
5. http://mineralespana.es/3A_galio.jpg
6. http://www.emsintese.com.br/wp-content/
uploads/2009/07/galio-elemento-flickr-bionerd.jpg
7. http://4.bp.blogspot.com/-
aKk2LjCMQhA/TdXUUyrczKI/AAAAAAAAAAM/1CHHeRrZ4Tc/s
1600/laaser1.jpg
8. http://4.bp.blogspot.com/_zpq4XUzOMzQ/StC4n1EGskI/AAAA
AAAAAtg/JC5D7h0CMnQ/s200/galio.jpg