El documento describe las propiedades y aplicaciones del silicio, germanio y galio. El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre y se utiliza ampliamente en chips de silicio, células solares y vidrios. El germanio es un semiconductor que se emplea en fibra óptica, lentes y sistemas de visión nocturna. El galio se usa en curaciones dentales, termómetros y escáneres médicos debido a su bajo punto de fusión.

1. Silicio – Germanio - Galio
Estructura, Propiedades y Aplicaciones

2. Elemento electropositivo más abundante de la
corteza terrestre

3. Nombre Silicio
Número atómico 14
Valencia 4
Estado de oxidación +4
Electronegatividad 1,8
Radio covalente (Å) 1,11
Radio iónico (Å) 0,41
Radio atómico (Å) 1,32
Configuración electrónica [Ne]3s2
3p2
Primer potencial de ionización
(eV)
8,15
Masa atómica (g/mol) 28,086
Densidad (g/ml) 2,33
Punto de ebullición (ºC) 2680
Punto de fusión (ºC) 1410
Descubridor Jons Berzelius en 1823

4.  Silano o hidruro de silicio (IV). SiH4
 Silicatos. SiO4
4-
 Sílice o dióxido de silicio. SiO2

5.  Aleaciones con Al, Mg, Cu…
 Silicio metalúrgico: silicona, elastómeros
y aceites.
 Chips de silicio.
 Células fotovoltaicas.
 Vidrios de silicio.

6.  Irritación de piel y ojos por contacto;
pulmones y membrana mucosa por
inhalación.
 Cáncer de pulmón en lugares de
trabajo.
 Puede afectar al sistema inmunitario.
 Bronquitis, enfermedad crónica de
obstrucción pulmonar (COPD) y
enfisema.

8. Caract erí s t i cas
pri nci pal es :
Es un element o duro, con la misma
est ruct ura crist alina que el
diamant e.
Present a apariencia met álica, pero
no suele present ar las propiedades
de los met ales, es un met aloide.
Es un import ant e semiconduct or y
responde con ef icacia a la
radiación inf rarroj a debido a que
present a una banda prohibida.

9. • Símbolo Ge
• Número at ómico 32
• Masa at ómica 72,59
• Grupo 14
• Valencia 4
• Conf iguración elect rónica [Ar]3d10
4s2
4p2
• Densidad (g/ cm3
) 5,35
• Calor específ ico 0,32
• Punt o de f usión (°C) 960
• Punt o de ebullición (°C) 2830

10. Apl i caci ones :
• Fibra ópt ica
• Lent es
• Radares y amplif icadores
• Ópt ica de inf rarroj os: sist ema de visión noct urna
y espect roscopios
• J oyería se usa una aleación de oro con Ge.
• Quimiot erapia
• Cómo endurecedor de aluminio, est año y magnesio.

11. Las aplicaciones del germanio se ven limit adas por su
elevado cost e.
Los minerales rent ables para su ext racción son la
germanit a y la ranierit a.
La mayor part e se obt iene en f orma de óxido (GeO2)
como subproduct o de la obt ención del cinc o la
combust ión del carbono.
El germanio abrió la puert a a numerosas aplicaciones
elect rónicas que hoy son cot idianas. Ent re 1950 y 1970,
hubo una enorme demanda de germanio en la indust ria
elect rónica, hast a que f ue sust it uido por el silicio, que
t iene más propiedades eléct ricas.

12. Se invest igan sus propiedades bact ericidas: Son
let ales para las bact erias pero escasa t oxicidad en
mamíf eros.
El germanio no se localiza en ningún t ej ido, se
excret a rápidament e por la orina.
Una int oxicación de germanio daña los pulmones y
causa una diarrea int ensa que provoca
deshidrat ación, hemoconcent ración, caída de la
presión art erial e hipot ermia.

13. Mª Teresa Medrano Domínguez

14. El galio se descubrió espectroscópicamente
en 1875 por el químico francés Paul Émile
Lecoq de Boisbaudran y recibió su
denominación en honor de Francia, que
antiguamente se llamaba Galia.
Es uno de los elementos cuyas
propiedades predijo Mendeléiev (eka-
aluminio).
El galio aparece en pequeñas cantidades
en minerales de aluminio y zinc, pero las
fuentes más ricas contienen menos del 1%de
galio.
La parte más importante de la producción
de galio sirve para la producción de
arseniuro de galio.

15. GRUPO DEL BORO
Número atómico:31
Grupo:13
Periodo:4
Conf. Elect.:[Ar]
3d10
4s2
4p1
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Uub Uut Uuq Uup Uuh
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr

16. Datos de interés

17. El galio sólido parece
gris azulado cuando se
expone a la atmósfera.
El galio líquido es
blanco plateado, con
una superficie reflejante
brillante.
Su punto de
congelación es más
bajo que el de
cualquier metal con
excepción del mercurio
(-39ºC o -38ºF) y el cesio
(28.5ºC u 83.3ºF).

18. El galio "congelado" adquiere la forma de
pequeños cristales. El metal se derrite a
unos 29.6 grados C.
La moneda de galio se escurre por entre
los dedos, al derretirse rápidamente con el
calor de la mano

19. Los clavos formados con este costoso metal
pueden introducirse perfectamente en la
madera, pero . . .
Al primer síntoma de calor, el calvo se derrite
como una vela y las gotas de metal caen
lentamente

20.  El galio es semejante químicamente al aluminio.
 Es anfótero, pero poco más ácido que el aluminio.
 La valencia normal del galio es 3+ y forma
hidróxidos, óxidos y sales.
 Reacciona vigorosamente con agua hirviendo, pero
ligeramente con agua a temperatura ambiente.
 Las sales de galio son incoloras; se preparan de
manera directa a partir del metal, dado que la
purificación de éste es más simple que la de sus
sales.
 El galio forma aleaciones eutécticas de bajo punto
de fusión con varios metales, y compuestos
intermetálicos con muchos otros.

23.  El galio se encuentra en el cuerpo, pero en cantidades muy pequeñas.
 No tiene beneficios probados en las funciones corporales, y lo más
probable es que solo esté presente debido a las pequeñas cantidades
en el ambiente natural, en el agua, y en los residuos en los vegetales o
frutas.
 Se sabe que algunas vitaminas y aguas de distribución comercial
contienen cantidades traza de galio de menos de una parte por millón.
 El galio puro no es una sustancia peligrosa por contacto para los
humanos.
 Incluso el componente radioactivo del galio, citrato de galio (67Ga),
puede ser inyectado en el cuerpo y usado para escáneres con galio sin
efectos perjudiciales.
 Aunque no es peligroso en pequeñas cantidades, el galio no debe ser
consumido a propósito en grandes dosis.
 Algunos compuestos del galio pueden ser de hecho muy peligrosos, sin
embargo. Por ejemplo, altas exposiciones al cloruro de galio (III) pueden
causar irritación de la garganta, dificultades de respiración, dolores
pectorales, y sus vapores pueden provocar afecciones muy graves
como edema pulmonar y parálisis parcial.

24. Curaciones dentales
Suelda materiales no
metálicos
Como semiconductor
para uso en
rectificadores, transistores,
fotoconductores, fuentes
de luz, diodos láser o
máser y aparatos de
refrigeración.
Construcción de espejos
En termómetros de alta
temperatura por su bajo
punto de fusión.
El isótopo Ga-67 se usa en
medicina nuclear.

25. • http://www.lenntech.com/espanol/tabla-
peiodica/ga.htm
• http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/art
icle/003824.htm
• http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_383
2000/3832631.stm
• http://es.wikipedia.org/wiki/Galio
• http://es.geocities.com/quimicavirtualll/galio.htm
• http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/
galio.htm
• http://www.mimecanicapopular.com