Los sólidos cristalinos son sustancias en estado sólido que tienen una estructura ordenada a nivel atómico. Los principales tipos son iónicos, covalentes, moleculares y metálicos. El silicio, germanio y galio son elementos que forman estructuras cristalinas y se usan ampliamente en electrónica, como el silicio en chips y circuitos integrados.

1. SÓLIDOS CRISTALINOS

2. ¿Que son los Sólidos
Cristalinos?
 Las sustancias se presentan, normalmente,
en los estados sólido, líquido y gaseoso.
 En este caso los sólidos. también llamado
cristales, representa un estado de la materia

3. Sólidos Cristalinos
 Una base para clasificar los sólidos cristalinos es
la naturaleza de las fuerzas que mantienen
unidos los átomos (o moléculas) en el
ordenamiento de la red cristalina
 La energía de cohesión de los átomos (o
moléculas) en un cristal, depende de las fuerzas
de enlace dominantes entre esos átomos (o
moléculas).


4. Sólidos Cristalinos
 El mismo esquema de clasificación que es
apropiado para los enlaces moleculares es
también útil para los sólidos.
 Los sólidos cristalinos pueden ser iónicos,
covalentes, moleculares o metálicos

5. Elementos con Estructuras
Cristalinas
•Silicio
•Germanio
•Galio

6. El Silicio
 El silicio es el segundo elemento del planeta
más abundante, el primero es el oxígeno.
 Tiene 14 electrones y 14 protones, pero en
términos de interés, solo nos interesan los 4
electrones que dispone en su zona de
valencia.

7. El Silicio
 Se presenta en la naturaleza de dos formas
distintas, una amorfa y otra cristalizada:
 En su forma amorfa; tiene un color marrón,
en su variante cristalizada tiene forma de
octaedros de color azul grisáceo. Es más
activo en su forma amorfa que en su forma
cristalizada.

8. El Silicio
 Forma amorfa:

9. El Silicio
 En forma cristalina; es muy duro y poco
soluble y presenta un brillo metálico y color
grisáceo.
 Forma Cristalina:

10. El Silicio
 Aunque es un elemento relativamente inerte
y resiste la acción de la mayoría de los ácidos,
reacciona con los halógenos y álcalis diluidos.
 Aplicaciones:

11. El Silicio: Aplicaciones
 Se utiliza en aleaciones, en la preparación de
las siliconas, en la industria de la cerámica
técnica y, debido a que es un material
semiconductor muy abundante, tiene un
interés especial en la industria electrónica y
microelectrónica como material básico para
la creación de obleas o chips que se pueden
implantar en transistores, pilas solares y una
gran variedad de circuitos electrónicos.

12. El Silicio: Aplicaciones
 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 se puede
controlar añadiendo pequeñas cantidades de
impurezas llamadas dopantes.

13. El Silicio: Aplicaciones
 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.

14. El Silicio: Aplicaciones
Otros importantes usos del silicio son:
 Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados y
esmaltados.
 Como elemento fertilizante en forma de mineral primario
rico en silicio, para la agricultura.
 Como elemento de aleación en fundiciones.
 Fabricación de vidrio para ventanas y aislantes.
 El carburo de silicio es uno de los abrasivos más
importantes.
 Se usa en láseres para obtener una luz con una longitud de
onda de 456 nano m.
 La silicona se usa en medicina en implantes de seno y lentes
de contacto.

15. El Silicio: Estructura
 Estructura del Silicio
 Como se observa en la
imagen, el átomo
presenta un enlace
covalente esto quiere
decir que cada átomo
está unido a otros
cuatro átomos y
compartiendo sus
electrones de valencia.

16. El Germanio
 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.

17. El Germanio
 Forma gran número de compuestos órgano
metálico 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
infrarroja y puede usarse en amplificadores
de baja intensidad.

18. El Germanio
 Germanio Puro:

19. El Germanio: 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.
 Óptica de infrarrojos: Espectroscopios,
sistemas de visión nocturna y otros equipos.

20. El Germanio: Aplicaciones
 Electrónica: radares y amplificadores de
guitarras eléctricas
 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.

21. El Germanio: Aplicaciones
 El tetra cloruro de germanio es un ácido de
Lewis y se usa como catalizador en la síntesis
de polímeros (PET).

22. El Germanio: Estructura
 Estructura atómica del Germanio:

23. El Galio
 El galio es un metal blando, grisáceo en
estado líquido y plateado brillante al
solidificar.
 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.

24. El Galio
 El metal se expande un 3,1% al solidificar y
flota en el líquido al igual que el hielo en el
agua.
 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.

25. El Galio
 Cristales de Galio

26. El Galio: Aplicaciones
 La principal aplicación del galio (arseniuro de
galio) es la construcción de circuitos
integrados y dispositivos opto electrónicos
como diodos láser y LED.
 Por su intenso y brillante plateado y la
capacidad de mojar superficies de vidrio y
porcelana se utiliza en la construcción de
espejos.

27. El Galio: Aplicaciones
 Se emplea para dopar materiales
semiconductores y construir dispositivos
diversos como transistores.
 En termómetros de alta temperatura por su
bajo punto de fusión.
 El galio se alea con facilidad con la mayoría
de los metales y se usa en aleaciones de bajo
punto de fusión.
 El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear.

28. El Galio: Aplicaciones
 Debido a su bajo punto de fusión ay al alto
punto de ebullición del metal, este es idóneo
como liquido termométrico en termómetro de
alta temperatura
 Se alea con facilidad con la mayoría de los
metales y se usa en aleaciones de bajo punto de
fusión.
 Se emplea para dopar impurezas a un material
semiconductor con el objetico de obtener
propiedades de conducciones eléctrica.

29. El Galio: Estructura
 Estructura Atómica del Galio

30. Referencias
 http://quimica.laguia2000.com/quimica-
organica/solidos-cristalinos
 http://www.ecured.cu/index.php/Galio
 http://solete.nichese.com/silicio.html
 http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio
 http://es.wikipedia.org/wiki/Galio
 http://enciclopedia.us.es/index.php/Galio
 http://es.wikipedia.org/wiki/Cristal