SOLIDOS CRISTALINOS

SILICIOEl silicio juega un papel muy importante en relación a las necesidades tisulares, óseas y musculares del cuerpo humano. Por ello, pretendemos revelar las propiedades de este oligoelemento y descifrar su origen, así como determinar la acción específica del silicio sobre el organismo, sus beneficios y la forma de obtenerlo.El silicio es un oligoelemento muy presente en la naturaleza en forma de silicatos complejos del grupo de la sílice, constituyentes de varias rocas cristalinas: cuarzo, granos de arena o piedras preciosas. El silicio, además, es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre, después del oxígeno.

En un espacio no mayor que el de un botón de camisa, un microchip contiene hasta 450.000 componentes electrónicos. Sus conexiones forman circuitos eléctricos que sólo son visibles bajo el microscopio. Los microchips regulan relojes y los programas de las lavadoras de ropa; nos derrotan en los juegos de video y controlan los robots de las líneas de producción de autos.En cuanto a la electrónica, los circuitos de los microchips no son especialmente complejos; muchos son simples interruptores. La magia de los microchips radica en su pequeñez, que permite que las señales fluyan a velocidad fulminante. De este modo pueden realizar hasta 1000 millones de cálculos por segundo. La mayoría de los microchips son de silicio, uno de los elementos más abundantes de la Tierra, que se obtiene fácilmente de la arena y las rocas.

UsosLos humanos usamos el silicio en abundancia. Quizás su uso más significativo es en forma de arena y de arcilla, lo usamos para crear hormigón, ladrillos, esmaltes, cerámica y muchos otros productos útiles para la construcción. También es un elemento fundamental en la producción del acero y muchos tipos de vidrio, siendo uno de los elementos más útiles y económicos.El silicio hiper puro y combinado con otros elementos como boro, galio, fósforo y arsénico, se puede utilizar para producir una forma de silicio que compone los transistores, las células solares, los rectificadores y muchísimos otros dispositivos que se utilizan ampliamente en la industria electrónica y la tecnología espacial.También es muy especial en la producción de polímeros y otros materiales como las siliconas orgánicas. No solo es un elemento que utilicemos los Hombres, pues muchos otros animales y vegetales también lo aprovechan. Está presente en la estructura de muchos animales (incluyendonos) y en las paredes celulares de las plantas, entre otras cosas.

GERMANIO

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 fotodetectores. 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.

Es un átomo con 32 electrones orbitales. Tiene 4 electrones en la capa de valencia. El potencial de ionización que se requiere para mover cualquiera de estos cuatro electronesde valencia es menor que cualquier otro electron en la estructura. Es un cristal puro de germanio, estos cuatro electrones se hallan unidos a 4 àtomos adyacentes. Es àtomo tetravalente por tener 4 electrones de valencia.

Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se investiga su sustitución por materiales más económicos.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 teratracloruro de germanio es un ácido de Lewis y se usa como catalizador en la síntesis de polímeros (PET).

GALIOEl nombre de este extraño elemento proviene del latín Gallia, con el cual se nombraba a Francia en la antigüedad. No obstante, en su origen etimológico también está presente el término en latín: gallus, una traducción de Lecoq que literalmente significa “gallo”, nombre del primer hombre de ciencias que reconoció el galio como un elemento químico.El químico francés Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran, descubrió el galio espectroscópicamente en el año 1875 y también obtuvo la primer forma libre de este metal mediante electrólisis en una solución de hidróxido de potasio (KOH). Curiosamente, cuando el químico ruso Dmitri Mendeleev creó la primer tabla periódica de los elementos químicos, cambió el nombre del galio, llamándolo eka-aluminio.

En las actividades humanas, el galio se utiliza ampliamente en la fabricación de espejos, vidrio y cerámicas. Como los metales anteriormente mencionados, en estado líquido, se usa en termostatos, determinados interruptores, barómetros, sistemas de registro de transferencia de calor y algunos dispositivos de calentamiento.Algunas formas del galio se emplean en aleaciones con otros metales. El nitruro de galio y el arseniuro de galio, por ejemplo, son ingredientes fundamentales en la producción de semiconductores y diodos en pantallas de LED, entre otras cosas.Muy interesante, ¿no lo crees? El galio es un elemento químico muy curioso, ¿qué otras cosas conoces sobre este elemento? Número atómico: 31Masa atómica: 69,723Símbolo atómico: GaPunto de fusión: 29,76° CPunto de ebullición: 2204° C

El galio es un metal de post-transición. En su forma pura, es sólido, con un color plateado y blanquecino, con características muy peculiares. Se trata de un elemento químico que no existe libre en la naturaleza, que se crea artificialmente (surge como subproducto en la fabricación del aluminio) y que junto al mercurio, el cesio y el rubidio, constituyen los únicos 4 metales capaces de mantenerse en estado líquido a temperatura ambiente.Al solidificarse, este elemento se expande hasta un 3,1% y algunas de sus formas pueden hallarse como elemento traza en el carbón, la bauxita y algunos otros minerales del planeta. Cuando galio se derrite y se convierte en líquido, al ser apenas expuesto al calor, se le utiliza en tecnologías de semiconductores y como componente de algunas aleaciones con bajos puntos de fusión. Tiene dos isótopos estables: Ga-69 y Ga-71.