El documento describe la estructura cristalina, propiedades y aplicaciones de tres elementos: silicio, germanio y galio. El silicio cristaliza con la misma estructura que el diamante y se utiliza ampliamente en la industria electrónica. El germanio es un semiconductor con una pequeña banda prohibida que se usa en amplificadores infrarrojos. El galio tiene una estructura cristalina ortorrómbica y se emplea en termómetros, circuitos electrónicos y medicina nuclear.

1. ESTRUCTURA CRISTALINA, SUS PROPIEDADES Y APLICACIONES
Santiago Coras Sánchez

2. ESTRUCTURA CRISTALINA
 El átomo de silicio presenta un enlace covalente, esto
quiere decir que cada átomo está unido a otros cuatro
átomos y compartiendo sus electrones de valencia. Es así,
porque de otra manera el silicio no tendría el equilibrio en
la capa de valencia, necesita 8 electrones para su
estabilidad. El enlace covalente lo forman todos los
elementos del grupo IV de la tabla periódica, al cual
pertenece el silicio.
 El silicio cristaliza con el mismo patrón que el diamante, en
una estructura que Ashcroft y Mermin llaman celosías
primitivas, "dos cubos inter penetrados 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. 2

3.  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
PROPIEDADES :
 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 16,7 K o de 1413,85 C. El
punto de ebullición del silicio es de 31,3 K o de
2899,85 C. 3

4. APLICACIONES :
El dióxido de silicio y el 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. Es muy importante en la industria eléctrica. Se utilizan
en las computadoras, los transistores, células solares, pantallas
LCD y otros dispositivos semiconductores
La silicona, un polímero derivado del silicio, se utiliza en
aceites y ceras, implantes mamarios, lentes de contacto,
explosivos y pirotecnia (fuegos artificiales)
Los silicatos se puede utilizar para hacer tanto cerámica y
como esmalte.
La arena, que contiene silicio, es un componente muy
importante del vidrio.

5. ESTRUCTURA CRISTALINA
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.
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

6. 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, son semiconductores
PROPIEDADES :
La configuración electrónica del germanio es [Ar]3d10
4s2 4p2. El radio medio del germanio es de 1,5 pm, su
radio atómico o radio de Bohr es de 1,5 pm y su radio
covalente es de 1,2 pm.
El estado del germanio en su forma natural es sólido.
El número atómico del germanio es 32.

7. APLICACIONES :
El germanio se utiliza como material semiconductor.
Se usa generalmente, junto al silicio, en los circuitos
integrados de alta velocidad para mejorar su
rendimiento. También se utiliza en las lámparas
fluorescentes y algunos diodos LED. 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. El germanio se
utiliza en el control de los aeropuertos para detectar
las fuentes de radiación. Ayuda al sistema
inmunológico de pacientes con cáncer. Actualmente el
germanio está considerado como un peligro potencial
para la salud cuando se utiliza como suplemento
nutricional. En joyería se usa la aleación Au con 12%
de germanio.

8. ESTRUCTURA CRISTALINA
Estructura cristalina: ortorrómbica
centrada en las bases Dimensiones
de la celda unidad / pm: a=451.86,
b=765.70, c=452.58 Grupo espacial:
Cmca 8

9. Estructura cristalina: ortorrómbica centrada en las
bases.
Es un metal blando. Es grisáceo en estado líquido. Es
plateado brillante al solidificar.
Es un sólido deleznable (se rompe o deshace
fácilmente) a bajas temperaturas.
PROPIEDADES :
Funde a temperaturas cercanas a la temperatura
ambiente (como el cesio, mercurio y rubidio) e incluso
cuando lo cogemos con la mano, debido a su bajo
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.
La presión de vapor es baja incluso a altas
temperaturas.
El metal se expande un 3,1% al solidificar. Flota en los
líquidos.

10. Debido a su bajo punto de fusión y al alto punto de ebullición del metal,
es idóneo como líquido termométrico en termómetros de alta
temperatura.
APLICACIONES :
El Ga As tiene una amplia aplicación en la industria de las
telecomunicaciones. Se utiliza es la construcción de circuitos impresos
(integrados) y dispositivos optoelectrónicas (como diodos láser y LED) en
teléfonos celulares y móviles.
Suministro de energía, mediante los paneles solares con células
fotovoltaicas de los satélites.
En medicina nuclear, se emplea el galio como elemento trazador
(escáner de galio) para el diagnóstico de enfermedades inflamatorias o
infecciosas activas, tumores y abscesos, puesto que se acumula en los
tejidos que sufren dichas patologías. La exposición a la radiación es
inferior a la de otros procedimientos como los rayos X o TAC.
El nitrato del galio se ha empleado para tratar la artritis.

11. BILBLEOGARFIA:
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