SOLIDOS CRISTALINOS

SILICIO

GALIO

GERMANIO

FÍSICA ELECTRÓNICA

ALUMNO: HEBERT JHON RAFAEL AGUILAR

SILICIO

SILICIO

• El silicio es un elemento químico metaloide, número atómico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica de los elementos 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

Por Kittel

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.

Estructura cristalina Diamante

PROPIEDADES

PROPIEDADES FÍSICAS

• Estado ordinario Sólido (no magnético)

• Densidad 2330 kg/m3

• Punto de fusión 1687 K (1414 °C)

• Punto de ebullición 3173 K (2900 °C)

• Entalpía de vaporización 384,22 kJ/mol

• Entalpía de fusión50,55 kJ/mol

• Presión de vapor 4,77 Pa a 1683 K

PROPIEDADES QUÍMICAS

• Número atómico 14

• Valencia 4

• Estado de oxidación +4

• Electronegatividad 1,8

• Radio covalente (Å) 1,11

• Radio iónico (Å) 0,41

• Radio atómico (Å) 1,32

• Configuración electrónica [Ne]3s23p2

• Primer potencial de ionización (eV) 8,15

• Masa atómica (g/mol) 28,086

• Densidad (g/ml) 2,33

• Punto de ebullición (ºC) 2680

• Punto de fusión (ºC) 1410

• Descubridor Jons Berzelius en 1823

APLICACIONES

• El dióxido de silicio y 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. Por lo tanto, el silicio es muy importante en la industria eléctrica. Componentes de silicio se utilizan en las computadoras, los transistores, células solares, pantallas LCD y otros dispositivos semiconductores.

• La mayoría del silicio se utiliza para la fabricación de aleaciones de aluminio y silicio con el fin de producir piezas fundidas. Las piezas se producen mediante el vertido del material fundido de aluminio y silicio en un molde. Estas piezas de material fundido se utilizan generalmente en la industria del automóvil para fabricar piezas para coches.

• La masilla "Silly Putty" antes se hacía mediante la adición de ácido bórico al aceite de silicona.

APLICACIONES

• El carburo de silicio es un abrasivo muy importante.

• Los silicatos se puede utilizar para hacer tanto cerámica y como esmalte.

• La arena, que contiene silicio, es un componente muy importante del vidrio.

• La silicona, un polímero derivado del silicio, se utiliza en aceites y ceras, implantes mamarios, lentes de contacto, explosivos y pirotecnia (fuegos artificiales).

• En el futuro, el silicio puede sustituir al carbón como la principal fuente de electricidad.

GERMANIO

GERMANIO

Elemento químico, metálico, gris plata, quebradizo, símbolo Ge, número atómico 32, peso atómico 72.59, punto de fusión 937.4ºC (1719ºF) y punto de ebullición 2830ºC (5130ºF), con propiedades entre el silicio y estaño.

ESTRUCTURA CRISTALINA Cúbica

PROPIEDADES

PROPIEDADES FÍSICAS

• Estado ordinario Sólido

• Densidad 5323 kg/m3

• Punto de fusión 1211,4 K (938 °C)

• Punto de ebullición 3093 K (2820 °C)

• Entalpía de vaporización 330,9 kJ/mol

• Entalpía de fusión 36,94 kJ/mol

• Presión de vapor 0,0000746 Pa a 1210 K

PROPIEDADES QUÍMICAS• Número atómico 32

• Valencia 4

• Estado de oxidación +4

• Electronegatividad 1,8

• Radio covalente (Å) 1,22

• Radio iónico (Å) 0,53

• Radio atómico (Å) 1,37

• Configuración electrónica [Ar]3d104s24p2

• Primer potencial de ionización (eV) 8,16

• Masa atómica (g/mol) 72,59

• Densidad (g/ml) 5,32

• Punto de ebullición (ºC) 2830

• Punto de fusión (ºC) 937,4

• Descubridor Clemens Winkler 1886

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).

GALIO

GALIO

• Elemento químico, símbolo Ga, número atómico 31 y peso atómico 69.72. lo descubrió Lecoq de Boisbaudran en Francia en 1875. Tiene un gran intervalo de temperatura en el estado líquido, y se ha recomendado su uso en termómetros de alta temperatura y manómetros.

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

PROPIEDADESPROPIEDADES FÍSICAS

• Estado ordinario Sólido

• Densidad 5904 kg/m3

• Punto de fusión 302,91 K (30 °C)

• Punto de ebullición 2477 K (2204 °C)

• Entalpía de vaporización 258,7 kJ/mol

• Entalpía de fusión 5,59 kJ/mol

• Presión de vapor 9,31 × 10-36 Pa a 302,9 K

PROPIEDADES QUÍMICAS• Número atómico 31

• Valencia 3

• Estado de oxidación +3

• Electronegatividad 1,6

• Radio covalente (Å) 1,26

• Radio iónico (Å) 0,62

• Radio atómico (Å) 1,41

• Configuración electrónica [Ar]3d104s24p1

• Primer potencial de ionización (eV) 6,02

• Masa atómica (g/mol) 69,72

• Densidad (g/ml) 5,91

• Punto de ebullición (ºC) 2237

• Punto de fusión (ºC) 29,8

APLICACIONES• El uso principal del galio es en

semiconductores donde se utiliza comúnmente en circuitos de microondas y en algunas aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza en para fabricar diodos LED de color azul, violeta y diodos láser.

• El galio se usa en las armas nucleares para ayudar a estabilizar el plutonio.

• Se puede utilizar en el interior de un telescopio para encontrar neutrinos.

Circuitos integrados de ordenador de arseniuro de galio

• El galio se usa como un componente en algunos tipos de paneles solares.

• También se utiliza en la producción de espejos.

• El galinstano que es una aleación de galio, indio y estaño, se utiliza en muchos termómetros médicos. Este ha sustituido a los tradicionales termómetros de mercurio que pueden ser peligrosos. Actualmente se encuentra en proceso de investigación la sustitución con galio del mercurio de los empastes dentales permanentes.

• El galinstano se puede aplicar al aluminio de modo que pueda reaccionar con el agua y generar hidrógeno.

BIBLIOGRAFÍA DIGITAL

• http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio

• http://www.lenntech.es/periodica/elementos/si.htm

• http://elementos.org.es/silicio

• http://es.slideshare.net/Monica_cordillera/aplicaciones-del-silicio-8229005

• http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio

• http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ge.htm

• http://elementos.org.es/germanio

• http://es.wikipedia.org/wiki/Galio

• http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ga.htm

• https://descubrirlaquimica.wordpress.com/2014/01/01/el-galio/