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SOLIDOS CRISTALINOS
Alumno: Carlos E. Zapata Euscate
Curso: Física electrónica
Ing. De Sistemas
SILICIO
El silicio es el segundo elemento del planeta más abundante, el primero es el oxígeno. Pertenece
a la familia de los carbonoideos en la tabla periódica. Tiene 14 electrones y 14 protones, pero en
términos de interés, solo nos interesan los 4 electrones que dispone en su zona de valencia. Se
presenta en la naturaleza de dos formas distintas, una amorfa y otra cristalizada. En su forma
amorfa tiene un color marrón, en su variante cristalizada tiene forma de octaedros de color azul
grisáceo. Es más activo en su forma amorfa que en su forma cristalizada
Se utiliza para cerámicas, vidrios, esmaltados, semiconductor electrónico, ladrillos, y en general,
para muchos tipos de aleación en la industria de la fundición. Otros usos derivados del silicio son
para fabricar siliconas, materiales abrasivos, laser y material fertilizante. Como se puede observar,
el silicio y sus derivados se utilizan para casi todo. Entendemos como derivado, el carburo de silicio,
dióxido de silicio, etc.
El silicio se presenta en la naturaleza como arena, amatista, pedernal, jaspe, ágata, cuarzo, etc.,
esto en lo referente al óxido de silicio. Como un silicato lo encontraremos en el granito, arcilla,
feldespato, entre otros.
Es resistente a los ácidos, pero reacciona bien con otros elementos, los alcalinos.
Para poderlo utilizar, hay que calentarlo en un horno eléctrico con temperaturas superiores a los
3000°C. Aunque su pureza por este método es del 99%, cuando se necesita utilizar en
componentes electrónicos y placas fotovoltaicas, se tiene que realizar otro proceso adicional, nos
referimos a un tratamiento químico
APLICACIONES :
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 grados
Kelvin o de 1413,85 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del silicio es de
31,3 grados Kelvin o de 2899,85 grados Celsius o grados centígrados.
PROPIEDADES :
http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio
GERMANIO
Estructuras cristalinas del Germanio.
¿Qué es una estructura cristalina? Una estructura cristalina es una forma sólida, en la que los
constituyentes, átomos, moléculas, o iones están empaquetados de manera ordenada y con patrones de
repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio.
El germanio tiene una apariencia metálica, pero exhibe las propiedades físicas y químicas de un metal
sólo en condiciones especiales, dado que está localizado en la tabla periódica en donde ocurre la
transición de metales a no
metales. A temperatura ambiente hay poca indicación de flujo plástico y, en consecuencia, se comporta
como un material quebradizo. Las propiedades del germanio son tales que este elemento tiene varias
aplicaciones importantes, especialmente en la industria de los semiconductores. Presenta la misma
estructura cristalina que el diamante (es cúbica) y resiste a los ácidos y álcalis. Este diagrama muestra un
ordenamiento de átomos en una "celda unitaria" de germanio.
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, este tipo de materiales al que pertenece el germanio, son
semiconductores.
El estado del germanio en su forma natural es sólido. El germanio es un elemento químico de
aspecto blanco grisáceo y pertenece al grupo de los metaloides. El número atómico del
germanio es 32. El símbolo químico del germanio es Ge. El punto de fusión del germanio es de
1211,4 grados Kelvin o de 938,25 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del
germanio es de 30,3 grados Kelvin o de 2819,85 grados Celsius o grados centígrados.
PROPIEDADES :
Existen gran cantidad de minerales que poseen propiedades de conducción de la electricidad, como el
oro (conductores), otros muchos que se oponen a la corriente eléctrica en mayor o menor
medida, como la mica (aislantes), y unos pocos de un tipo intermedio que, según el punto de
vista, conducen la electricidad medianamente o son poco aislantes, como el germanio o el silicio
(semiconductores).
Gracias a minerales con alto contenido en germanio o silicio, se han desarrollado semiconductores que
permitieron al ser humano conseguir en muy poco tiempo un nivel tecnológico sin precedentes, si se
compara con el progreso adquirido a lo largo de su historia; de hecho estamos rodeados de
semiconductores, y existen pocos circuitos electrónicos que no incorporen en alguna medida un
componente a base de ellos, como los transistores (conjunto de la unión de diodos semiconductores)
sin los cuales no se concebirían, por ejemplo, los potentes ordenadores de hoy en día.
Otras propiedades de algunos minerales es la capacidad de generar energía eléctrica por medio de
presión (piezoelectricidad), calor (piroelectricidad), o cortando líneas de fuerza (magnetismo); los
minerales que poseen magnetismo pueden también atraer otros minerales de hierro o derivados de él.
Las propiedades del germanio son tales que este elemento tiene varias aplicaciones
importantes, especialmente en la industria de los semiconductores.
El primer dispositivo de estado sólido, el transistor, fue hecho de germanio. Los cristales especiales de
germanio se usan como sustrato para el crecimiento en fase vapor de películas finas de GaAs y GaAsP
en algunos diodos emisores de luz.
APLICACIONES :
http://www.rdnattural.es/plantas-y-nutrientes-para-el-organismo/minerales/germanio/
GALIO :
La masa atómica de un elemento está determinado por la masa total de neutrones y protones que
se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición
donde encontrar el galio dentro de la tabla periódica de los elementos, el galio se encuentra en el
grupo 13 y periodo 4. El galio tiene una masa atómica de 69,723 u.
La configuración electrónica del galio es [Ar]3d10 4s2 4p1. La configuración electrónica de los
elementos, determina la forma en la cual los electrones están estructurados en los átomos de un
elemento. El radio medio del galio es de 1,0 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de 1,6 pm, su
radio covalente es de 1,6 pm y su radio de Van der Waals es de 1,7 pm. El galio tiene un total de
31 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la
segunda tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 18 electrones y en la cuarta, 3 electrones.
El galio es una sustancia plateado blanda y se funde a temperaturas ligeramente superiores a la
temperatura ambiente. Fue descubierto en 1875 por el químico francés Paul Emile Lecoq de
Boisbaudran. La mayor parte de producción de galio se produce como un subproducto de la producción
de aluminio o zinc. El galio tiene una amplia variedad de usos en diferentes industrias. Si alguna vez te
has preguntado para qué sirve el galio, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:
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 azulé y 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.
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.
También tiene muchas aplicaciones médicas. Por ejemplo, las sales de galio se usan para tratar a
personas con exceso de calcio en su sangre. Los isótopos de galio se utilizan en medicina nuclear
para explorar a los pacientes en ciertas circunstancias.
APLICACIONES :
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 29,76 grados Celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del galio es de
24,7 grados Kelvin o de 2203,85 grados Celsius o grados centígrados.
PROPIEDADES :
http://es.wikipedia.org/wiki/Galio
