TEORIA DE SOLIDOS

2. SILICIO
ESTRUCTURA CRISTALINA:
En la mayoría de los silicatos, el átomo de Si muestra
coordinación tetraédrica, con 4 átomos de oxígeno que
rodean un átomo central de Si. El ejemplo más común es
visto en la forma cristalina de cuarzo de sílice SiO2. En
cada una de las formas cristalinas más
termodinámicamente estables de sílice, en promedio,
todos los 4 de los vértices de los tetraedros de SiO4 se
comparten con otros, dando la fórmula química neta:
SiO2.
PROPIEDADES:
Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y
el germanio. En forma cristalina es muy duro y poco
soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo.
Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la
acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los
halógenos y álcalis diluidos. El silicio transmite más del
95 % de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.

3. APLICACIONES:
 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 nm.
 La silicona se usa en medicina en implantes
de seno y lentes de contacto.
INFORMACION:

4. GERMANIO
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.
Forma gran número de compuestos organometálicos 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.
PROPIEDADES:
Las propiedades del germanio (del latín Germania,
Alemania) fueron predichas en 1871 por Mendeleyev en
función de su posición en la tabla periódica, elemento al
que llamó eka-silicio. El alemán Clemens Winkler demostró
en 1886 la existencia de este elemento, descubrimiento
que sirvió para confirmar la validez de la tabla periódica,
habida cuenta con las similitudes entre las propiedades
predichas y las observadas:

5. Propiedad Ekasilicio Germanio
(Predichas, 1871) (Observadas, 1886)
Masa atómica 72 72,59
Densidad (g/cm3) 5,5 5,35
Calor específico (kJ/kg·K) 0,31 0,32
Punto de fusión (°C) alto 960
Fórmula del óxido RO2 GeO2
Fórmula del cloruro RCl4 GeCl4
Densidad del óxido (g/cm3) 4,7 4,7
Punto de ebullición del cloruro
(°C)
100 86
Color gris gris

6. APLICACIONES:
 Fibra óptica.
 Electrónica: radares y amplificadores de guitarras
eléctricas usados por músicos nostálgicos del sonido de
la primera época del rock and roll; aleaciones SiGe en
circuitos integrados de alta velocidad. También se
utilizan compuestos sandwich Si/Ge para aumentar la
movilidad de los electrones en el silicio (streched
silicon).
 Óptica de infrarrojos: Espectroscopios, sistemas de visión
nocturna y otros equipos.
 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.
 El tetracloruro de germanio es un ácido de Lewis y se
usa como catalizador en la síntesis de polímeros (PET).
INFORMACION:

7. GALIO
ESTRUCTURA CRISTALINA:
El galio ultra puro sólido exhibe una fractura concoidal
semejante a la del vidrio. Cuando solidifica su volumen
aumenta un 3,1% (densidad líquido: 6,1 g/cm3; densidad
sólido: 5,9 g/cm3), por lo que hay que tener cuidado con
el almacenaje: puede romper los recipientes al solidificar.
A 1,09 K es superconductor.
El galio muy puro es atacado sólo muy lentamente por los
ácidos. En contacto con el aire y con agua forma
rápidamente una fina capa de su óxido insoluble y
químicamente inerte.
En estado líquido moja el vidrio y la porcelana y forma un
espejo brillante al pintar sobre vidrio. Ataca a ciertos
metales (aluminio, plata, cinc y cobre) aleándose con
ellos, por lo que hay que guardarlo en recipientes de vidrio
o plástico.

8. 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 estado del galio en su forma natural es sólido. El galio
es un elemento 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 30,76 grados Celsius o grados
centígrados. El punto de ebullición del galio es de 2477
grados Kelvin o de 2204,85 grados Celsius o grados
centígrados.

9. APLICACIONES:
Diodos láser violeta base GaN se utilizan para leer discos
Blu-ray. Cuando dopado con un metal de transición
adecuado, tal como el manganeso, el GaN es un
material prometedor espintrónica. La mezcla de GaN con
A o de Al con un espacio de banda depende de la
proporción de sesión o Al de GaN permite la fabricación
de diodos emisores de luz con los colores que pueden ir
desde el rojo al ultravioleta.
HEMT de GaN se han ofrecido comercialmente desde
2006, y han encontrado su uso inmediato en diversas
aplicaciones de infraestructura inalámbrica, debido a su
alta eficiencia y la operación de alta tensión. Tecnología
de segunda generación, con longitudes de puerta más
cortos se dirigirá a aplicaciones de mayor frecuencia de
telecomunicaciones y aeroespacial. MOSFET basado en
GaN y transistores MESFET también ofrecen muchas
ventajas en electrónica de alta potencia, especialmente
en aplicaciones de automoción y eléctricos de
automóviles. Se proponen los nanotubos de GaN para
aplicaciones en electrónica a nano escala, la
optoelectrónica y aplicaciones bioquímicas con sensor
También son útiles en la electrónica militares, tales como
los radares de matriz escaneados electrónicamente
activos.
INFORMACION: