El documento describe la estructura cristalina, propiedades y aplicaciones de tres elementos semimetálicos: silicio, germanio y galio. El silicio es un semiconductor utilizado en tecnología y construcción; el germanio también es un semiconductor con aplicaciones en óptica y medicina; el galio, con un bajo punto de fusión, se utiliza en termómetros y medicina nuclear. Se destacan sus características cristalinas y su importancia en diversas industrias.

1. Estructura cristalina, propiedades y aplicaciones
Héctor Fidel Chire Ramírez
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Silicio, germanio y galio
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2. ESTRUCTURA CRISTALINA
 El átomo de silicio presenta un enlace covalente, esto quiere decir que cada átomo
está unido a otros cuatro átomos y compartiendo sus electrones de valencia. Es así,
porque de otra manera el silicio no tendría el equilibrio en la capa de valencia,
necesita 8 electrones para su estabilidad. El enlace covalente lo forman todos los
elementos del grupo IV de la tabla periódica, al cual pertenece el silicio.
 El silicio cristaliza con el mismo patrón que el diamante, en una estructura que
Ashcroft y Mermin llaman celosías primitivas, "dos cubos inter penetrados 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.
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3. 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 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 K o de 1413,85 C. El punto de
ebullición del silicio es de 31,3 K o de 2899,85 C.
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APLICACIONES:
 El dióxido de silicio y el 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. Es muy importante en la industria
eléctrica. Se utilizan en las computadoras, los transistores, células solares, pantallas
LCD y otros dispositivos semiconductores
 La silicona, un polímero derivado del silicio, se utiliza en aceites y ceras, implantes
mamarios, lentes de contacto, explosivos y pirotecnia (fuegos artificiales)
 Los silicatos se puede utilizar para hacer tanto cerámica y como esmalte.
 La arena, que contiene silicio, es un componente muy importante del vidrio.

5. ESTRUCTURA CRISTALINA:
 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.
 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.
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PROPIEDADES:
 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, son semiconductores.
 La configuración electrónica del germanio es [Ar]3d10 4s2 4p2. El
radio medio del germanio es de 1,5 pm, su radio atómico o radio
de Bohr es de 1,5 pm y su radio covalente es de 1,2 pm.
 El estado del germanio en su forma natural es sólido. El número
atómico del germanio es 32.

7. 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.
También se utiliza en las lámparas fluorescentes y algunos diodos LED.
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. El germanio se utiliza en el control de los aeropuertos para detectar las
fuentes de radiación.
Ayuda al sistema inmunológico de pacientes con cáncer. Actualmente el germanio
está considerado como un peligro potencial para la salud cuando se utiliza como
suplemento nutricional.
En joyería se usa la aleación Au con 12% de germanio.

8. 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
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PROPIEDADES:
 Estructura cristalina: ortorrómbica centrada en las bases.
 Es un metal blando. Es grisáceo en estado líquido. Es plateado brillante al solidificar.
 Es un sólido deleznable (se rompe o deshace fácilmente) a bajas temperaturas.
 Funde a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente (como el cesio, mercurio
y rubidio) e incluso cuando lo cogemos con la mano, debido a 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.
 La presión de vapor es baja incluso a altas temperaturas.
 El metal se expande un 3,1% al solidificar. Flota en los líquidos.

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APLICACIONES:
 Debido a su bajo punto de fusión y al alto punto de ebullición del metal, es idóneo como
líquido termométrico en termómetros de alta temperatura.
 El GaAs tiene una amplia aplicación en la industria de las telecomunicaciones. Se
utiliza es la construcción de circuitos impresos (integrados) y dispositivos
optoelectrónicos (como diodos láser y LED) en teléfonos celulares y móviles.
 Suministro de energía, mediante los paneles solares con células fotovoltaicas de los
satélites.
 En medicina nuclear, se emplea el galio como elemento trazador (escáner de galio)
para el diagnóstico de enfermedades inflamatorias o infecciosas activas, tumores y
abscesos, puesto que se acumula en los tejidos que sufren dichas patologías. La
exposición a la radiación es inferior a la de otros procedimientos como los rayos X o
TAC.
 El nitrato del galio se ha empleado para tratar la artritis.

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BIBLIOGRAFÍA:
http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio
https://www.google.com.pe/#q=silicio+slide+share
https://www.google.com.pe/#q=silicio+:+estructura+cristalina,
+propiedades+y+aplicaciones
https://www.google.com.pe/#q=germanio+:+estructura+cristali
na%2C+propiedades+y+aplicaciones
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2C+propiedades+y+aplicaciones