El documento proporciona información sobre las estructuras cristalinas, propiedades y aplicaciones del silicio, germanio y galio. Describe cómo los átomos de silicio se organizan en una red cristalina y comparten electrones, formando enlaces covalentes. También resume las propiedades semiconductoras del silicio, germanio y arseniuro de galio y algunas de sus aplicaciones en paneles solares, transistores y dispositivos electrónicos. Incluye diagramas de las estructuras cristalinas de estos materiales.
SÓLIDOS CRISTALINOS
Investiga en el Internet sobre los siguientes elementos, describe su estructura cristalina, propiedades y aplicaciones:
a) 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.
ESTRUCTURA CRISTALINA DEL SILICIO
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.
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 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.
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. El silicio es un elemento vital en numerosas industrias. El dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importante constituyente del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la producción de cemento portland. Por sus propiedades semiconductoras se usa en la fabricación de transistores, células solares y todo tipo de dispositivos semiconductores; por esta razón se conoce como el Valle del Silicio a la región de California en
SÓLIDOS CRISTALINOS
Investiga en el Internet sobre los siguientes elementos, describe su estructura cristalina, propiedades y aplicaciones:
a) 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.
ESTRUCTURA CRISTALINA DEL SILICIO
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.
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 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.
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. El silicio es un elemento vital en numerosas industrias. El dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importante constituyente del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la producción de cemento portland. Por sus propiedades semiconductoras se usa en la fabricación de transistores, células solares y todo tipo de dispositivos semiconductores; por esta razón se conoce como el Valle del Silicio a la región de California en
2. SILICIO-ESTRUCTURA CRISTALINA
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
Si pudiéramos ser lo suficientemente
pequeños como para mirar dentro de
los blocks de construcción de la materia
misma, en un cristal de Silicio veríamos
filas y filas de átomos de Silicio, con
átomos ocasionales de Boro y Fósforo
suspendidos en la red de la estructura
cristalina.
Si observamos detenidamente un átomo de silicio
simplificado, veremos que en su órbita externa
tiene 4 electrones.
Cuando los átomos de silicio se transforman en una
estructura cristalina, comparten sus electrones
externos y forman ataduras covalentes con 4
átomos vecinos.
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.
4. SILICIO-APLICACIONES
Los paneles solares (también
denominados módulos fotovoltaicos
o FV) son fabricados en diversas
formas y tamaños. Los más
comunes son los de 50 Wp (Watt
pico), que producen un máximo de
50 Watts de electricidad solar bajo
condiciones de luz solar plena, y
que están compuestos por celdas
solares de silicio.
El carburo de silicio posee un
conjunto de propiedades físicas,
químicas y mecánicas que lo
hacen un candidato importante
en
aplicaciones
industriales
(sellos mecánicos).
Cuidado de Uñas y Cabello y del Cuidado Articular
con Silicio orgánico.
Transistores npn de silicio
5. GERMANIO – ESTRUCTURA CRISTALINA
Presenta la misma
estructura
cristalina
que el diamante y
resiste a los ácidos y
álcalis.
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.
Configuración electrónica
6. GERMANIO – PROPIEDADES
Germanio perteneciente al grupo de
los semi-conductores, cuyo símbolo es
“Ge”, su número atómico 32 y su
masa atómica 72,59
7. GERMANIO - APLICACIONES
Microchip - El aparato
consistía de una cinta de
germanio con un transistor
y otros componentes
adheridos a una placa de
vidrio.
Los productos BH Plus, son
elegantes accesorios con la nueva
tecnología Bio-Health de iones
negativos, rayos infrarrojos y
GERMANIO, un no metal utilizado en
la medicina alternativa oriental.
Transistor
de
germanio
2n404:
Componente NOS fabricado entre
1957 y 1970, es un transistor de
germanio PNP de uso general de baja
ganancia.
Fotodiodo de germanio
El Germanio Orgánico GE-132 no es
un medicamento, puesto que no
presenta
ningúna
actividad
alopática, si no que únicamente
habilita al organismo para que este
pueda disponer de toda la energía
necesaria
para
eliminar
los
elementos
patógenos
y
reconstruirse asi mismo.
8. GALIO – ESTRUCTURA CRISTALINA
Ilustración de las estructuras
cristalinas
derivadas
de
los
resultados de rayos X y los
cálculos. En GaN ideal (izquierda),
un átomo de Mn sustitutos para
un átomo de Ga.
Estructura cristalina de arseniuro de galio:
Las bolas de color marrón marcan las
posiciones de los átomos de galio, los
átomos de arsénico se muestran en
violeta. La estructura cristalina se llama
FCC (cara cúbica centrada), debido a que
los átomos de galio se encuentran las
esquinas y en los centros de las caras de
un cubo. Los electrones en el arseniuro de
galio tienen que reflejar la simetría de esta
estructura cristalina. Sus funciones de
onda están dadas por las llamadas ondas
.
de Bloch
9. GALIO – PROPIEDADES
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 galio es un metal blando,
grisáceo en estado líquido y
plateado
brillante
al
solidificar, sólido deleznable
a bajas temperaturas, se
funde
a
temperaturas
cercanas a la del ambiente
(como el cesio, mercurio y
rubidio) e incluso cuando se
sostiene en la mano por su
bajo punto de fusión (28,56
°C).
10. GALIO – APLICACIONES
El nitruro de Galio (Galio Nitruro,
GaN) es una aleación binaria de
semiconductores del III/V con una
banda prohibida directa que se ha
venido usando en diodos emisores
de luz (LEDs) desde los años
noventas.
transistor de union bipolar :BJT por sus
siglas en inglés, se fabrica básicamente
sobre un monocristal de Germanio, Silicio o
Arseniuro de Galio, que tienen cualidades
de semiconductores, estado intermedio
entre conductores como los metales y los
aislantes como el diamante.
Uno de sus usos por sus propiedades
tanto de fusión como de ebullición es en la
fabricación de termómetros de altas
temperaturas o en manómetros, algunos
compuestos
del
metal
son
semiconductores por lo que se utilizan en
la
producción
de
componentes
electrónicos como células fotoeléctricas,
transistores, y diodos láser.
suministro de galio metálico
con alta pureza y de alta
calidad
11. Fuentes de consultas
Estructura cristalina del silicio
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili2.html
http://solarsur.8m.com/Celda.htm
http://solete.nichese.com/silicio.html
http://www.artinaid.com/2013/04/el-silicio/
Propiedades del silicio
http://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2012/04/propiedades-periodicas-del-silicio.html
http://www.quiminet.com/articulos/interesantes-datos-sobre-el-silicio-metalico2683717.htm
http://ceramica.wikia.com/wiki/Silicio
Aplicaciones del silicio
http://www.latinescape.com/allsolar/paneles.php
http://innovaseals.com.mx/boletines/boletines2011/abril2011/boletinabril.html
http://farmaciainternacional.wordpress.com/2011/09/23/semana-del-cuidado-de-unas-ycabello-y-del-cuidado-articular-con-silicio-organico/
http://spanish.alibaba.com/product-gs-img/27mhz-rf-power-amp-applications-silicon-npnpower-transistors-507720751.html
Estructura cristalina del Germanio
http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio
http://www.acienciasgalilei.com/qui/elementos/ge.htm
Propiedades del Germanio
http://mediateca.educa.madrid.org/imagen/ver.php?id_imagen=pq3zwfv16bxdjtmf
http://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2012/04/propiedades-periodicas-del-germanio.html
12. Fuentes de consultas
Aplicaciones del germanio
http://www.cabezacuadrada.cl/product.php?id_product=89
http://www.directindustry.es/prod/judson-technologies/fotodiodos-germanio-36058223058.html
http://paginasprodigy.com/redsun/germanioorganicoge-132.html
Estructura cristalina del Galio
http://backreaction.blogspot.com/2007/12/band-structure-of-gallium-arsenide.html
Propiedades del Galio
http://cienciasdejoseleg.blogspot.com/2012/04/propiedades-periodicas-del-galio.html
http://elementos.org.es/galio
http://discoverytumundo.blogspot.com/2013/04/curiosidades-el-galio-un-metal-que-se.html
Aplicaciones del Galio
http://cucadadijo.blogspot.com/
http://spanish.alibaba.com/product-gs/supply-gallium-metal-with-high-purity-and-high-grade-1585876688.html