Solidos cristalinos, estructura cristalina, propiedades y aplicaciones

1. SOLIDOS CRISTALINOS JASSEM HEIMER HUAMAN
SOTO

2. SILICIO
Es un elemento químico metaloide, su numero atómico es
el 14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica
formando parte de la familia de los carbonoideos de
símbolo Si.
Es el segundo elemento más abundante en la corteza de la
tierra (27,7 % en peso) después del oxigeno. Se presenta
en forma amorfa y cristalizada; el primero es un polvo
parduzco, más activo que la variante cristalina, que se
presenta en octadeos de color azul grisáceo y brillo
metálico

3. PROPIEDADES
Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el
germanio. En forma cristalina es muy duro y poco soluble y
presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un
elemento relativamente inerte y resiste la acción de la mayoría
de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El
silicio transmite más del 95 % de las longitudes de onda de la
radiación infrarroja.

4. CARACTERÍSTICAS

5. SILICIO

6. GERMANIO
Es un elemento químico con numero atómico 32, y símbolo Ge
perteneciente al período 4 de la tabla periódica.
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 órgano metálicos 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 infrarrojo y puede usarse en amplificadores de baja intensidad.

7. 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 , etc. En guitarras eléctricas usados por músicos nostálgicos del sonido de la primera
época del rock; aleaciones Si. Ge en circuitos integrados de alta velocidad. También se utilizan
compuestos sándwich Si/Ge para aumentar la movilidad de los electrones en el silicio (streched silicón).
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).

8. CARACTERÍSTICAS

9. GERMANIO

10. 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 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 puntos 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. Presenta una acusada tendencia a sub enfriarse por debajo del punto de fusión
(permaneciendo aún en estado líquido) por lo que es necesaria una semilla (un
pequeño sólido añadido al líquido) para solidificarlo. La cristalización no se produce
en ninguna de las estructuras simples; la fase estable en condiciones normales es
ortorrómbica, con 8 átomos en cada celda unitaria en la que cada átomo sólo tiene
otro en su vecindad más próxima a una distancia de 2,44 Å y estando los otros seis
a 2,83 Å. En esta estructura el enlace químico formado entre los átomos más
cercanos es covalente siendo la molécula Ga2 la que realmente forma el entramado
cristalino.

12. CARACTERÍSTICAS

13. BIBLIOGRAFÍA
•Brunck, Otto (1906). «Clemens Winkler». Berichte 39:
pp. 4491–4548.
•McCay, Leroy Wiley (1930). «My Student Days in Germany». The Journal of Chemical Education 7:
pp. 1081–1099.
•Winkler, C. (1886). «Germanium, Ge, ein neues, nichtmetallisches Element».
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19: pp. 210–211. doi:10.1002/cber.18860190156.
•Winkler, C. (1887). «Mittheilungen über das Germanium». Journal für Praktische Chemie
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Winkler, C. (1899). «Zur Entdeckung des Germaniums». Berichte der deutschen chemischen
Gesellschaft 32: pp. 307–308