Física Electrónica

Ingeniería de Sistemas e Informática

Richard Anccori Bustamante

Sólidos Cristalinos

Silicio

Germanio

Galio

Silicio

El 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 carbonoideos. 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

Silicio (Propiedades)

Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En forma cristalina es un muy

duro y poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente

inerte y resiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El

silicio transmite más del 95% de las longitudes de onda de la radiación infrarroja

GermanioSímbolo: Ge

Clasificación: Elementos carbonoides Grupo 14 Metaloide

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Número Atómico: 32

Masa Atómica: 72,61

Número de protones/electrones: 32

Número de neutrones (Isótopo 73-Ge): 41

Estructura electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p2

Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 4

Números de oxidación: +2, +4

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Electronegatividad: 2,01

Energía de ionización (kJ.mol-1): 784

Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 116

Radio atómico (pm): 122

Radio iónico (pm) (carga del ion): 272(-4), 90(+2)

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Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 34,7

Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 334,3

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Punto de Fusión (ºC): 938,25

Punto de Ebullición (ºC): 2833

Densidad (kg/m3): 5323; (25 ºC)

Volumen atómico (cm3/mol): 13,64

Estructura cristalina: Cúbica

Color: Grisáceo

Germanio (Usos)

Usos del germanioEl germanio es una sustancia dura de color blanco grisáceo que se

encuentra con los minerales de zinc, plata, plomo y cobre. Un

químico alemán llamado Clemens Winkler descubrió este elemento

en el año 1886 y la llamó así en referencia a Alemania. La

producción principal de germanio es como un subproducto de la

obtención del mineral de zinc y no se producen más de 100

toneladas al año. Es es muy demandado por sus importantes

aplicaciones. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el

germanio, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:

El germanio se utiliza como material

semiconductor. Se usa generalmente, junto al

silicio, en los circuitos integrados de alta velocidad

para mejorar su rendimiento. En algunos casos se

está planteando sustituir al silicio por germanio

para hacer chips miniaturizados.

También se utiliza en las lámparas

fluorescentes y algunos didodos LED.

Algunos pedales de guitarra contienen

transistores de germanio para producir un

tono de distorsión característico

Se puede utilizar en los paneles solares. De hecho, los robots

exploradores de marte contienen germanio en sus células

solares.

Germanio (Usos)

El germanio se combina con el oxígeno para su uso en las

lentes de las cámaras y la microscopía. También se utiliza para

la fabricación del núcleo de cables de fibra óptica.

También se utiliza en aplicaciones de imágenes térmicas para

uso militar y la lucha contra incendios.

El germanio se utiliza en el control de los aeropuertos para

detectar las fuentes de radiación.

Hay algunos indicios de que puede ayudar al sistema

inmunológico de pacientes con cáncer, pero esto todavía no está

probado. Actualmente el germanio está considerado como un

peligro potencial para la salud cuando se utiliza como

suplemento nutricional.

GalioSímbolo: Ga

Clasificación: Elementos térreos Grupo 13 Otros

Metales

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Número Atómico: 31

Masa Atómica: 69,723

Número de protones/electrones: 31

Número de neutrones (Isótopo 70-Ga): 39

Estructura electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p1

Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 18, 3

Números de oxidación: +1, +3

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Electronegatividad: 1,81

Energía de ionización (kJ.mol-1): 577

Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 29

Radio atómico (pm): 153

Radio iónico (pm) (carga del ion): 113(+1), 62(+3)

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Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 5,59

Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 256,1

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Punto de Fusión (ºC): 29,76

Punto de Ebullición (ºC): 2204

Densidad (kg/m3): 5906; (20 ºC)

Volumen atómico (cm3/mol): 11,81

Estructura cristalina: Ortorrómbica

Color: Blanco con brillo plateado.

Galio, elemento bastante extraño

Galio

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 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.

Galio (Usos)

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.

.

Galio (Curiosidad)

Los clavos formados con este costoso

metal pueden introducirse perfectamente

en la madera, pero .

. . Al primer síntoma de calor, el calvo se

derrite como una vela y las gotas de

metal caen lentamente

El Galio - Un metal que Confunde a los Expertos

UNO DE LOS METALES menos conocidos, el galio, presenta características extremadamente singulares y es desde hace

años un enigma para los expertos. Como el galio lo mismo es sólido que líquido, los técnicos no saben en qué emplearlo.

Cuando se le da la forma de una moneda, se asemeja mucho a uno de estos codiciados discos, pero al cogerla con la mano el

calor hace que se derrita; El galio es lo suficientemente fuerte para hacer clavos, pero, a los primeros síntomas de calor, se

derrite como una vela. Su punto de fusión es 29.5 grados centígrados. Al solidificarse se parece a la plata; cuando se derrite se

asemeja al mercurio.

Sin embargo, como una curiosidad este metal es demasiado costoso, ya que un só1o kilogramo vale más de 3000 dólares.

Nunca se 1e encuentra como metal libre, y su precio elevadísimo refleja lo mucho que cuesta separarlo del plomo y zinc.

Conclusión

Las moleculas de los elementos solidos estan muy juntas, de tal forma que ejercen

fuerzas atractivas, y por ende tiene una posicion fija. Un cristal es solido si sus

moleculas estan dsipuestas en forma de malla. Se forman frecuentemente bajo

condiciones que no favorecen la formacion de un cristal unico, sino son miles de

cristales juntos de forma ordenada. Lo mas resaltante es la existencia de una

temperatura definida llamada “punto de fusion”.

Referencias

http://enciclopedia.us.es/index.php/Silicio

http://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/conmarcos/elementos/ge.html

http://elementos.org.es/galio

http://www.uam.es/docencia/elementos/spV21/sinmarcos/elementos/ga.html

http://www.mimecanicapopular.com/vergral.php?n=212

Imagenes

http://www.bing.com/images/search?q=lampara+de+Germanio&qs=n&form=QBIR

http://www.bing.com/images/search?q=paneles+de+germanio&view=detail&id=DA416BB82C3853D9ED33A44F8EA700118

8DA87BF&FORM=IDFRIR

http://www.bing.com/images/search?q=galio&view=detail&id=A60334EAF0F1FED4527DB17E24B7B69B4323B187&first=

211&FORM=IDFRIR

http://www.bing.com/images/search?q=usos+del+galio&view=detail&id=170D4B02EA51A87586F3E50177C0CC0E32D69D

2B&first=91&FORM=IDFRIR

http://www.bing.com/images/search?q=galinstano&view=detail&id=14A056E2976A76C65F2B6295F849119411D3DF52&F

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