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Silicio - Germanio - Galio

Juan Carlos Alvarado Bravo

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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.

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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.

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.

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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.

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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.

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PROPIEDADES:

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.

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.

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.

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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

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PROPIEDADES: 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. 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.

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APLICACIONES: 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. El Gas 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.

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BIBLIOGRAFÍA:

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