Este documento describe las propiedades de tres sólidos cristalinos: silicio, germanio y galio. El silicio y el germanio cristalizan en la misma estructura de diamante, mientras que el galio cristaliza en una estructura ortorrómbica. Se proporciona información sobre las propiedades atómicas, físicas y químicas de cada elemento, así como sus usos principales como semiconductores y en aleaciones metálicas.

1. Sólidos Cristalinos
Silicio
Germanio
Galio

2. Curso : Física Electrónica
Alumno : José M. Pardo Morales
Profesor : Roberto Rodríguez
Ciclo : IV

3. Silicio
 Símbolo: Si
 Número: 14
 Serie Química: Metaloides
 Masa Atómica: 28,0855 u
 Configuración Electrónica: [Ne]3s2 3p2
 Dureza Mohs: 6,5
 Electrones por nivel: 2, 8, 4

4. Estructura Cristalina
La Ilustración de abajo 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.

5. El silicio cristaliza con el mismo patrón que el diamante, en
una estructura queAshcroft 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.

6. Propiedades
 Nombre: Silicio
 Número Atómico: 14
 Valencia: 4
 Estado de Oxidación : +4
 Electronegatividad : 1,8
 Radio Covalente: 1,11
 Radio iónico: 0,41
 Radio atómico: 1,32
 Densidad: 2,33 g/mol
 Punto de fusión: 1410 °C
 Descubridor: Jons Berzelius

7.  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 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. Aplicaciones
 Se utiliza en la industria del acero como componente de las aleaciones de silicio-
acero. Para fabricar el acero, se desoxida el acero fundido añadiéndole pequeñas
cantidades de silicio; el acero común contiene menos de un 0,03% de silicio. El
acero de silicio, que contiene de 2,5 a 4% de silicio, se usa para fabricar los
núcleos de los transformadores eléctricos, pues la aleación presenta baja
histéresis. Existe una aleación de acero, el durirón, que contiene un 15% de silicio
y es dura, frágil y resistente a la corrosión; el durirón se usa en los equipos
industriales que están en contacto con productos químicos corrosivos. El silicio se
utiliza también en las aleaciones de cobre, bronce y latón.
El silicio es un semiconductor; su resistividad a la corriente eléctrica a
temperatura ambiente varía entre la de los metales y la de los aislantes.
La conductividad del silicio puede controlarse añadiendo pequeñas
cantidades de impurezas llamadas dopantes. La capacidad de controlar
las propiedades eléctricas del silicio y su abundancia en la naturaleza
han posibilitado el desarrollo y aplicación de los transistores y circuitos
integrados que se utilizan en la industria electrónica.

9.  El silicato de sodio (Na2SiO3), también llamado vidrio, es un
silicato sintético importante, sólido amorfo, incoloro y soluble
en agua, que funde a 1.088 C. Se obtiene haciendo
reaccionar sílice (arena) y carbonato de sodio a alta
temperatura, o calentando arena con hidróxido de sodio
concentrado a alta presión. La disolución acuosa de silicato de
sodio se utiliza para conservar huevos; como sustituto de la
cola o pegamento para hacer cajas y otros contenedores; para
unir gemas artificiales; como agente incombustible, y como
relleno y adherente en jabones y limpiadores. Otro compuesto
de silicio importante es el carborundo, un compuesto de silicio
y carbono que se utiliza como abrasivo.
 El monóxido de silicio, SiO, se usa para proteger
materiales, recubriéndolos de forma que la superficie exterior
se oxida al dióxido SiO2. Estas capas se aplican también a los
filtros de interferencias.

10. Germanio
El germanio tiene una apariencia metálica, pero exhibe las
propiedades físicas y químicas de un metal sólo en
condiciones especiales, dado que está localizado en la
tabla periódica en donde ocurre la transición de metales a
no metales. A temperatura ambiente hay poca indicación
de flujo plástico y, en consecuencia, se comporta como un
material quebradizo.

11. Estructura Cristalina
Podrás ver cualidades del germanio como su punto de
fusión y de ebullición, sus propiedades magnéticas o cual
es su símbolo químico. Además, aquí encontrarás
información sobre sus propiedades atómicas como la
distribución de electrones en los átomos de germanio y
otras propiedades.

12. Propiedades
 Nombre: Germanio
 Número Atómico: 32
 Valencia: 4
 Estado de Oxidación : +4
 Electronegatividad : 1,8
 Radio Covalente: 1,22
 Radio iónico: 0,53
 Radio atómico: 1,37
 Densidad: 5,32 g/mol
 Punto de fusión: 937,4 °C
 Descubridor: Clemens Winkler

13.  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 elemento 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 Celsius o grados centígrados.

14. Aplicaciones
 Radares y amplificadores de guitarras eléctricas
usados por músicos nostálgicos del sonido de la primera
época del rock and roll; aleaciones SiGe en circuitos
integrados de alta velocidad
 Lentes, con alto índice de refracción, de ángulo ancho y
para microscopios.
 En joyerías se usa la aleación Au con 12% de germanio.
El tetracloruro de germanio es un ácido de Lewis y se
usa como catalizador en la síntesis de polímeros.

15. Galio
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).

16. Estructura Cristalina
 Ortorrómbica centrada en las bases
 Dimensiones de la celda unidad/pm:
a=451.86
b=765.70
c=452.58

17. Propiedades
 Nombre: Galio
 Número Atómico: 31
 Estado : Sólido
Estado de Oxidación : 3
 Electronegatividad : 1,81
 Radio Covalente: 1,26 pm
 Radio medio : 130 pm
 Radio atómico: 136
 Densidad: 5904 kg/m3
 Punto de fusión: 302,91 °C
 Descubridor: Paul Emile

18.  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.
 El estado del galio en su forma natural es sólido. El
galio es un elemento 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.

19. Aplicaciones
 El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a
estabilizar el plutonio.
 El galio se usa como un componente en algunos tipos de
paneles solares.
 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.

20. Fuentes de Información
 http://hyperphysics.phy-
astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili2.html
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/si.htm
http://electronica.webcindario.com/glosario/silicio.htm
http://elementos.org.es/germanio
http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio
 http://centrodeartigos.com/articulos-para-saber-
mas/article_48608.html
 http://elementos.org.es/galio