Asignatura: Física Electrónica Unidad I: Estado Sólido

ACTIVIDAD: SÓLIDOS CRISTALINOS(Silicio, Germanio y Galio)

UNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP

FACULTAD DE INGENIERÍA DE SISTEMAS Ciclo IV

Alumno: Juan A. Moreno Albinagorta

Código: UT10104963

SilicioEl 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.

Historia

Descubrimiento: Jöns Jacob Berzelius, químico sueco.

Origen del nombre: El nombre "silicio" deriva del latín "silex" (pedernal). Este nombre proviene de que los compuestos de silicio eran de gran importancia en la prehistoria: las herramientas y las armas, hechas de pedernal, una de las variedades del dióxido de silicio, fueron los primeros utensilios del hombre.

Información general

Nombre, símbolo, número

Silicio, Si, 14

Serie química Metaloides

Grupo, período, bloque 14, 3, p

Masa atómica 28,0855 u

Configuración electrónica

[Ne]3s2 3p2

Dureza Mohs 6,5

Electrones por nivel 2, 8, 4 (imagen)

Aplicaciones• Utilizado para la fabricación de chips para

ordenadores• Las células fotovoltaicas para conversión

directa de energía solar en eléctrica utilizan obleas cortadas de cristales simples de silicio de grado electrónico.

• El silicio hiperpuro puede doparse con boro, galio, fósforo o arsénico, aumentando su conductividad; se emplea para la fabricación de transistores, rectificadores y otros dispositivos de estado sólido ampliamente empleados en electrónica.

• La sílice (arena) es el principal ingrediente del vidrio, uno de los materiales más baratos con excelentes propiedades mecánicas, ópticas, térmicas y eléctricas.

• Las siliconas son derivados poliméricos del silicio. Se utilizan para juguetes, lubricantes, películas impermeables, implantes para cirugía estética, ...

• El metasilicato de sodio, Na2SiO3, es una sal empleada en detergentes para tamponar e impedir que la suciedad entre en el tejido.

GermanioEs 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.

HistoriaDescubrimiento: Clemens Alexander Winkler fue un químico alemán que descubrió el elemento germanio en 1886, descubrimiento que sirvió para confirmar la validez de la tabla periódica. Las propiedades del germanio fueron predichas en 1871 por Mendeleyev en función de su posición en la tabla periódica, elemento al que llamó eka-silicio.

Origen del nombre: De la palabra latina "Germania", que significaba "Alemania".

Información general

Nombre, símbolo, número Germanio, Ge, 32

Serie química Metaloides

Grupo, período,bloque 14, 4, p

Masa atómica 72,64 u

Configuración electrónica [Ar]3d10 4s2 4p2

Dureza Mohs 6

Electrones por nivel 2, 8, 18, 4 (imagen)

• Se utiliza como semiconductor.• El germanio dopado con arsénico, galio, u otros

elementos se utiliza como transistor.• Por ser transparente a la radiación infrarroja se

emplea en forma de monocristales en espectroscopios infrarrojos (lentes, prismas y ventanas) y otros aparatos ópticos entre los que se encuentran detectores infrarrojos extremadamente sensibles.

• El óxido de germanio se aplica en lentes gran angular de cámaras y en objetivos de microscopio.

• El germanio se utiliza como detector de la radiación gamma.

• Los compuestos organo germánicos se están utilizando en quimioterapia, pues tienen poca toxicidad para los mamíferos y son eficaces contra ciertas bacterias.

Aplicaciones

GalioEl 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 del ambiente (como cesio, mercurio y rubidio). El rango de temperatura en el que permanece líquido es uno de los más altos de los metales (2174 °C separan sus puntos de fusión y ebullición) y la presión de vapor es baja incluso a altas temperaturas.

HistoriaDescubrimiento: Fue descubierto mediante espectroscopia por Lecoq de Boisbaudran en 1875 por su característico espectro (dos líneas ultravioletas) al examinar una blenda de zinc procedente de los Pirineos..

Origen del nombre: El galio (del latín Gallia, Francia)".

• 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 azule 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 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

Información general

Nombre, símbolo,número

Galio, Ga, 31

Serie química Metales del bloque p

Grupo, período,bloque 13, 4, p

Masa atómica 69,723 u

Configuración electrónica

[Ar]3d10 4s2 4p1

Dureza Mohs 1,5

Electrones por nivel 2, 8, 18, 3 (imagen)

Bibliografía / Anexoshttp://www.quimicaweb.net/http://es.wikipedia.org/