El documento describe las propiedades del silicio, germanio y galio. El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre y se utiliza ampliamente en la industria electrónica. El germanio es un semiconductor que responde bien a la radiación infrarroja. El galio es un metal blando que se funde cerca de la temperatura ambiente y se usa en semiconductores y termómetros médicos.

1. SÓLIDOS CRISTALINOS
SILICIO GERMANIO GALIO
FÍSICA ELECTRÓNICA
HILARIO GUZMAN P.

2. Silicio
El silicio es un elemento
químico metaloide,
número atómico 14 y
situado en el grupo 4 de
la tabla periódica de los
elementos formando
parte de la familia de los
carbono ideos 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 El silicio, a diferencia del carbono, no existe libre en la naturaleza.
en octaedros de color azul Como dióxido se encuentra en varias formas de cuarzo: Cristal de
grisáceo y brillo metálico. roca, Amatista, Cuarzo ahumado, Cuarzo rosa, y cuarzo lechoso. La
arena es en gran parte dióxido de silicio (sílice). El ópalo es una
variedad hidratada de cuarzo. La mayoría de las rocas corrientes, salvo
calizas o dolomitas, contiene silicio.

3.  Propiedades atómicas
 Masa atómica 28,0855 u
 Radio medio† 110 pm
 Radio atómico calculado 111 pm
PROPIEDADES:  Radio covalente 111 pm
 Radio de Van der Wells 210 pm
 Configuración electrónica [Ne]3s2 3p2
 Estado de oxidación (óxido) 4 (anfótero)
 Estructura cristalina cúbica centrada en las caras
 Propiedades físicas
 Estado de la materia sólido (no magnético)
 Punto de fusión 1687 K (1414 °C)
 Punto de ebullición 3173 K (2900 °C)
 Entalpía de vaporización 384,22 kJ/mol
 Entalpía de fusión 50,55 kJ/mol
 Presión de vapor 4,77 Pa a 1683 K
 Velocidad del sonido __ m/s a __ K

4.  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
APLICACIONES industria electrónica y microelectrónica como
Como material refractario, se material básico para la creación de obleas o
usa en cerámicas, vidriados y chips que se pueden implantar en transistores,
esmaltados.
pilas solares y una gran variedad de circuitos
Como elemento fertilizante en electrónicos. El silicio es un elemento vital en
forma de mineral primario rico
en silicio, para la numerosas industrias. El dióxido de silicio
agricultura. (arena y arcilla) es un importante constituyente
Como elemento de aleación en del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la
fundiciones. producción de cemento portland. Por sus
Fabricación de vidrio para propiedades semiconductoras se usa en la
ventanas y aislantes. fabricación de transistores, células solares y
El carburo de silicio es uno de todo tipo de dispositivos semiconductores; por
los abrasivos más importantes. esta razón se conoce como Silicon Valley (Valle
Se usa en láseres para obtener del Silicio) a la región de California en la que
una luz con una longitud de
onda de 456 nm. concentran numerosas empresas del sector de la
electrónica y la informática. Otros importantes
La silicona se usa en medicina
en implantes de seno y lentes de usos del silicio son:
contacto.

5. 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. GERMANIO
Forma gran número de
compuestos órgano metálicos y
es un importante material
semiconductor utilizado en GERMANIO
transistores y foto detectores. A
diferencia de la mayoría de
semiconductores, el germanio
tiene una pequeña banda
prohibida (band gap) por lo que GERMANIO
responde de forma eficaz a la
radiación infrarroja y puede
usarse en amplificadores de baja
intensidad.

6. PROPIEDADES

7.  Las propiedades del germanio son tales que este elemento
tiene varias aplicaciones importantes, especialmente en la
industria de los semiconductores. El primer dispositivo de
estado sólido, el transistor, fue hecho de germanio. Los
cristales especiales de germanio se usan como sustrato para
APLICACIONES el crecimiento en fase vapor de películas finas de GaAs y
GaAsP en algunos diodos emisores de luz. Se emplean lentes
Óptica de infrarrojos: y filtros de germanio en aparatos que operan en la región
Espectroscopios, sistemas de infrarroja del espectro. Mercurio y cobre impregnados de
visión nocturna y otros equipos.
germanio son utilizados en detectores infrarrojos; los
Lentes, con alto índice de granates sintéticos con propiedades magnéticas pueden tener
refracción, de ángulo ancho y aplicaciones en los dispositivos de microondas para alto
para microscopios. poder y memoria de burbuja magnética; los aditivos de
germanio incrementa los amper-horas disponibles en
En joyería se usa la aleación Au
con 12% de germanio. acumuladores.
 Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado
Como elemento endurecedor costo y en muchos casos se investiga su sustitución por
del aluminio, magnesio y
estaño. materiales más económicos.
 Fibra óptica.
Quimioterapia.
 Electrónica: radares y amplificadores de guitarras eléctricas
El tetracloruro de germanio es usados por músicos nostálgicos del sonido de la primera
un ácido de Lewis y se usa como época del rock and roll; aleaciones SiGe en circuitos
catalizador en la síntesis de integrados de alta velocidad. También se utilizan compuestos
polímeros (PET). sandwich Si/Ge para aumentar la movilidad de los electrones
en el silicio (streched silicon).

8. 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
Galio Galio
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) y la presión de
vapor es baja incluso a altas Presenta una acusada tendencia a subenfriarse por debajo del punto
temperaturas. El metal se
expande un 3,1% al solidificar y de fusión (permaneciendo aún en estado líquido) por lo que es
flota en el líquido al igual que el necesaria una semilla (un pequeño sólido añadido al líquido) para
hielo en el agua.
solidificarlo. La cristalización no se produce en ninguna de las
estructuras simples; la fase estable en condiciones normales es
ortorrómbica, con 8 átomos en cada celda unitaria en la que cada
átomo sólo tiene otro en su vecindad más próxima a una distancia
de 2,44 Å y estando los otros seis a 2,83 Å. En esta estructura el
enlace químico formado entre los átomos más cercanos es covalente
siendo la molécula Ga2 la que realmente forma el entramado
cristalino.

9. PROPIEDADES
.

10.  El galio es una sustancia plateado blanda y se funde a
temperaturas ligeramente superiores a la temperatura
ambiente. Fue descubierto en 1875 por el químico francés
Paul Emile Lecoq de Boisbaudran. La mayor parte de
producción de galio se produce como un subproducto de la
APLICACIONES producción de aluminio o zinc. El galio tiene una amplia
variedad de usos en diferentes industrias. Si alguna vez te has
El galinstano se puede preguntado para qué sirve el galio, a continuación tienes una
aplicar al aluminio de lista de sus posibles usos:
modo que pueda  El uso principal del galio es en semiconductores donde se
utiliza comúnmente en circuitos de microondas y en algunas
reaccionar con el agua y aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza en para
generar hidrógeno. fabricar diodos LED de color azul y violeta y diodos láser.
 El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a
También tiene muchas estabilizar el plutonio.
aplicaciones médicas.  Se puede utilizar en el interior de un telescopio para
Por ejemplo, las sales encontrar neutrinos.
de galio se usan para  El galio se usa como un componente en algunos tipos de
tratar a personas con paneles solares.
exceso de calcio en su  También se utiliza en la producción de espejos.
sangre. Los isótopos de  El galinstano que es una aleación de galio, indio y estaño, se
galio se utilizan en utiliza en muchos termómetros médicos. Este ha sustituido a
medicina nuclear para los tradicionales termómetros de mercurio que pueden ser
peligrosos. Actualmente se encuentra en proceso de
explorar a los pacientes investigación la sustitución con galio del mercurio de los
en ciertas empastes dentales permanentes.
circunstancias.

11. Bibliografía  http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio
 http://portalweb.sgm.gob.mx/economia/es/analisis/ele
.
mentos/606-analisis-por-elemento-germanio-.html
 http://portalweb.sgm.gob.mx/economia/es/analisis/ele
mentos/605-analisis-por-elemento-galio.html7
 http://es.wikipedia.org/wiki/Galio
 http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio
 http://enciclopedia.us.es/index.php/Galio
 https://es.wikipedia.org/wiki/Silicio