Sólidos cristalinos

1. Universidad Privada
TELESUP

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

3. ESTRUCTURA CRISTALINA
La ilustración de arriba muestra la disposición de los átomos de silicio en una célula
unitaria, con números que indican la altura del átomo por encima de la base del cubo,
como una fracción de la dimensión de la celda.
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 0,566 nm.

4. PROPIEDADES DEL SILICIO
 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 elmento 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 grados
Kelvin o de 1413,85 grados celsius o grados centígrados. El
punto de ebullición del silicio es de 31,3 grados Kelvin o de
2899,85 grados celsius o grados centígrados

5. APLICACIONES DEL SILICIO

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.

La mayoría del silicio se utiliza para la fabricación de aleaciones de aluminio y silicio con el fin de producir
piezas fundidas. Las piezas se producen mediante el vertido del material fundido de aluminio y silicio en
un molde. Estas piezas de material fundido se utilizan generalmente en la industria del automóvil para
fabricar piezas para coches.


La masilla "Silly Putty" antes se hacía mediante la adición de ácido bórico al aceite de silicona.
El carburo de silicio es un abrasivo muy importante.

Los silicatos se puede utilizar para hacer tanto cerámica y como esmalte.

La arena, que contiene silicio, es un componente muy importante del vidrio.

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.

6. GERMANIO
 El germanio es un elemento químico con número
atómico 32, y símbolo Ge perteneciente al período 4 de
la tabla periódica de los elementos.

7. ESTRUCTURA CRISTALINA
En la electrónica de estado sólido, ya sea el silicio como el germanio puros pueden
ser utilizados como semiconductores intrínsecos, los cuales forman el punto de
partida para la fabricación. Cada uno de ellos tienen cuatro electrones de
valencia, pero el germanio a una determinada temperatura tiene mas electrones
libres y una mayor conductividad. El silicio es de lejos, el semiconductor mas
ampliamente utilizado en electrónica, particularmente porque se puede usar a
mucho mayor temperatura que el germanio.

8. APLICACIONES DEL GERMANIO
 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, este tipo de materiales al que
pertenece el germanio, son semiconductores.
 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 938,25
grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del
germanio es de 30,3 grados Kelvin o de 2819,85 grados celsius o
grados centígrados.

9. APLICACIONES DEL GERMANIO
 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.
 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.

10. GALIO
 El galio es un elemento químico de la tabla
periódica de número atómico 31 y símbolo Ga.

11. ESTRUCTURA CRISTALINA
El galio es un metal de color gris azulado que a 29,8°C se convierte en un líquido
plateado. Tiene la propiedad bastante sorprendente de fundirse en la mano. Como
el agua, se expande al congelarse. Su calor de fusión es 8,04 x 104 J/kg. Su química
se asemeja a la del aluminio. Es un elemento raro y encontró poco uso hasta que se
descubrieron sus propiedades como semiconductor. Se utiliza en la producción de
diodos emisores de luz (LEDs).

12. APLICACIONES DEL GALIO
 El galio se ha usado como líquido en los termómetros
de alta temperatura de tubo de cuarzo, que puede ser
usado a más de 1200°C.
 Semiconductores (arseniuro de galio)
(transistores, memoria de ordenadores), aleaciones
para fusibles (de bajo punto de fusión), aleaciones
superconductoras a baja temperatura, aparatos de
medida de temperatura (600 a 1200 ºC en estado
líquido), materiales magnéticos, espejos.