SÓLIDOS CRISTALINOS

CURSO: FISICA ELECTRONICAALUMNO: JORGE TEJADA MORECARRERA: INGENIERIA DE SISTEMAS

SILICIOEl silicio es un elemento químico no metálico situado en el grupo 14 de la tabla periódica de los elementos formando parte de la familia de los carbono ideos. Es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre(27,7% en peso) después del oxígeno.

Estructura Cristalina del Silicio

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.

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Estructura Cristalina del Silicio

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.

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PROPIEDADES DEL SILICIO

Nombre :SilicioNúmero atómico : 14Valencia : 4Estado de oxidación : +4Electronegatividad : 1,8Radio covalente :(Å) : 1,11Radio iónico :(Å): 0,41Radio atómico :(Å): 1,32Configuración electrónica : [Ne]3s23p2Primer potencial de ionización :(eV) : 8,15Masa atómica (g/mol) : 28,086Densidad :(g/ml) : 2,33Punto de ebullición . (ºC)2680Punto de fusión : (ºC) 1410 Descubridor :Jons Berzelius en 1823

APLICACIONES DEL SILICIOEl 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 Silicon Valley (Valle del Silicio) a la región de California en la que concentran numerosas empresas del sector de la electrónica y la informática. 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. En fabricación de vidrio para ventanas y aislantes. El carburo de silicio es uno de los abrasivos más importantes.

GERMANIOEl germanio es un elemento químico con número atómico 32, y símbolo Ge perteneciente al grupo 4 de la tabla periódica de los elementos.

Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a temperaturas ordinarias.

Estructura Cristalina del Germanio

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 fotodetectores.

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 DEL GERMANIO

Nombre : Germanio Número atómico : 32 Valencia : 4Estado de oxidación: +2 +4Electronegatividad : 2,01Radio covalente (Å) : 122 Radio atómico (Å) : 122.5 Configuración electrónica : [Ar] 3d10 4s2 4p2Primer potencial de ionización (KJ mol) : 762.18Masa atómica (g/mol) : 72,64 u Densidad (g/ cm3) : 5,35 Punto de ebullición (º C) : 3093 Punto de fusión (ºC) : 960 Descubridor : Alexander Winkler en 1866

APLICACIONES DEL GERMANIOFibra óptica.Electrónica: radares y amplificadores de guitarras eléctricas; aleaciones SiGe en circuitos integrados de alta velocidad. 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).

APLICACIONES DEL GERMANIOEl germanio es empleado en: electrónica, radares, 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). Se emplea también en 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.

GALIOEl germanio es un elemento El galio es un elemento químico de la tabla periódica de número atómico 31 y símbolo GEl 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 de la ambiente. 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) 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. Presenta una acusada tendencia a subenfriarse por debajo del punto de fusión (permaneciendo aún en estado líquido) por lo que es necesaria una semilla (un pequeño sólido añadido al líquido) para solidificarlo. La cristalización no se produce en ninguna de las estructuras simples; la fase estable en condicione normales es ortorrómbica, con 8 átomos en cada celda unitaria en la que cada átomo sólo tiene otro en su vecindad más próxima a una distancia de 2,44 Å y estando los otros seis a 2,83 Å. a

Estructura Cristalina del 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 de la ambiente (como cesio, mercurio y rubidio) e incluso cuando se lo agarra con 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 punto 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.

PROPIEDADES DEL GALIO

Nombre : Galio GaNúmero atómico : 31Valencia : 3Estado de oxidación : + 3Electronegatividad : 1,81 (Pauling)Radio covalente (Å) : 126 pmRadio atómico (Å) : 136 pmConfiguración electrónica : [Ar] 3d10 4s2 4p1 Primer potencial de ionización (KJ mol) : 6,02Masa atómica (g/mol) : 69,72 Densidad (Kg/ cm3) : 5904Punto de ebullición (ºC) : 2237Punto de fusión ºC) : 29,8 Descubridor: Lecoq de Boisbaudran en 1875

APLICACIONES DEL GALIO

La principal aplicación del galio (arseniuro de galio) es la construcción de circuitos integrados y dispositivos optoelectrónicos como diodos láser y LED. Se emplea para dopar materiales semiconductores y construir dispositivos diversos como transistores. En termómetros de alta temperatura por su bajo punto de fusión. El galio se alea con facilidad con la mayoría de los metales y se usa en aleaciones de bajo punto de fusión. El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear. Se ha descubierto recientemente que aleaciones galio-aluminio en contacto con agua produce una reacción química dando como resultado hidrógeno. Este método para la obtención de hidrógeno no es rentable, ni ecológico, ya que requiere la doble fundición del aluminio, con el consiguiente gasto energético. También se ha descubierto más recientemente que una aleación de galio-antimonio sumergida en agua y en la cual incide la luz solar provoca la separación de las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Gracias al uso potencial de esta aleación no será necesario el uso de combustibles fósiles para generar hidrógeno a partir del agua, reduciendo con ello las emisiones de CO2.

FUENTES

• http://es.wikipedia.org/wiki/Cristal• http://www.ing.unlp.edu.ar/quimica/documentos/tipos.htm• http://www.periodni.com/es/ga.html• http://www.monografias.com/trabajos52/tabla-periodica/

tabla-periodica3.shtml• http://elementos.org.es/silicio• http://elementos.org.es/germanio• http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio• http://www.periodni.com/es/ga.html• http://solete.nichese.com/silicio.html