Este documento describe las propiedades y aplicaciones del silicio, germanio y galio. El silicio es el segundo elemento más abundante en la Tierra y se presenta de forma amorfa o cristalina, siendo un semiconductor utilizado ampliamente en la electrónica. El germanio comparte propiedades con el silicio y se usa en circuitos de alta velocidad. El galio es un metal blando que se funde cerca de la temperatura ambiente y se emplea en semiconductores y aleaciones de bajo punto de fusión.

1. Solidos Cristalinos
Silicio, Germanio y Galio
Por: Alonso Navincolqui R.

2. 1.- SILICIO
• El silicio es el segundo elemento del planeta más abundante, el primero es el
oxígeno.
• Pertenece a la familia de los carbonoideos en la tabla periódica. Tiene 14
electrones y 14 protones, pero en términos de interés, solo nos interesan los 4
electrones que dispone en su zona de valencia.
• Se presenta en la naturaleza de dos formas distintas, una amorfa y otra
cristalizada.Agregue aquí la segunda viñeta

3. 1.1.- ESTRUCTURA CRISTALINA
La ilustración 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.

4. 1.2.- PROPIEDADES
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
1.3.- 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.

5. 2.- Germanio
El germanio es una sustancia dura de color blanco grisáceo que se encuentra con
los minerales de zinc, plata, plomo y cobre. Un químico alemán llamado Clemens
Winkler descubrió este elemento en el año 1886 y la llamó así en referencia a
Alemania. La producción principal de germanio es como un subproducto de la
obtención del mineral de zinc y no se producen más de 100 toneladas al año. Es es
muy demandado por sus importantes aplicaciones.

6. 2.1.- ESTRUCTURA CRISTALINA
Presenta la misma estructura cristalina que el diamante
y resiste a los ácidos y álcalis. Es un metaloide solido
duro,
cristalino,
de
color
blanco
grisáceo
lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a
temperaturas ordinarias.

7. 2.2.- PROPIEDADES
El estado del germanio en su forma
natural es sólido. El germanio es un
elmento 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
938,25 grados celsius o grados
centígrados. El punto de ebullición del
germanio es de 30,3 grados Kelvin o de
2819,85 grados celsius o grados
centígrados.
2.3.- APLICACIONES
Posibles usos del germanio:
• El germanio se utiliza como material semiconductor.
• Se usa generalmente, junto al silicio, en los circuitos
integrados de alta velocidad para mejorar su
rendimiento.
• En algunos casos se está planteando sustituir al silicio
por germanio para hacer chips miniaturizados.
• También se utiliza en las lámparas fluorescentes y
algunos diodos LED.
• Algunos pedales de guitarra contienen transistores de
germanio para producir un tono de distorsión
característico.

8. 3.- 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 se vuelve
liquido cuando se sostiene en la mano por 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 puntos de fusión y
ebullición) y la presión de vapor es baja incluso a
altas temperaturas. El metal se expande un 3,1%
al solidificar y flota en el líquido al igual que el
hielo en el agua.

9. 3.1.- ESTRUCTURA CRISTALINA
La cristalización no se produce en ninguna de las estructuras
simples; la fase estable en condiciones normales es
ortorrombotica, con 8 átomos en cada celda unitaria en la que
cada átomo solo tiene otro en su vecindad más próxima. 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.

10. 3.2.- PROPIEDADES
3.3.- APLICACIONES
El estado del galio en su forma natural es
sólido. El galio es un elmento 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
29,76 grados celsius o grados centígrados. El
punto de ebullición del galio es de 24,7
grados Kelvin o de 2203,85 grados celsius o
grados centígrados.
• Se emplea en el dopado de semiconductores y en
la fabricación de dispositivos de estado sólido
como: transistores, diodos, células solares, etc.
• El 72Ga se emplea en el diagnóstico y terapia de
tumores óseos.
• Se utiliza en aleaciones con bajo punto de fusión.
• El arseniuro de galio se usa para convertir la
electricidad en luz coherente (láser).
• Con hierro, litio, magnesio, itrio y gadolinio forma
materiales magnéticos.
• El galato de magnesio, con impurezas de iones
divalentes, se utiliza en la pólvora de fósforos
activados con luz ultravioleta.
• El galio se utiliza para la detección de neutrinos
solares.

11. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
• http://elementos.org.es/silicio
• http://www.solariberica.es/blog/el-silicio-negro-hara-que-las-placas-solaressean-mas-eficientes/
• http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili2.html
• http://solete.nichese.com/silicio.html
• http://www.slideshare.net/Monica_cordillera/aplicaciones-del-silicio-8229005
• http://www.elgrial.com/catalog/silicio-orgnico-p-1266.html
•
http://www.mendozaenlaweb.com/img/circuitos_pc.jpg
•
http://www.periodictable.com/Samples/032.17/s13.JPG
•
http://es.vikidia.org/wiki/Archivo:%C3%81tomo_de_germanio.png
•
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5e/Germanium.jpg
•
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ge.htm#ixzz2pT4j5v4D
•
http://rsta.pucmm.edu.do/ciencias/quimica/tabla/Estructura/Galio.gif
•
http://es.wikipedia.org/wiki/Galio