SÓLIDOS CRISTALINOS

CURSO: FISICA ELECTRONICAALUMNO: DILFOR ZEVALLOS ZARATECARRERA: ING. DE SISTEMAS

SILICIO

El silicio es un elementoquímico no metálico situadoen el grupo 14 de la tablaperiódica de los elementosformando parte de la familiade los carbono ideos. Es elsegundo elemento másabundante en la cortezaterrestre(27,7% en peso)después del oxígeno.

Estructura Cristalina del Silicio

El átomo de silicio presentaun enlace covalente, estoquiere decir que cadaátomo está unido a otroscuatro átomos ycompartiendo suselectrones de valencia. Esasí, porque de otra manerael silicio no tendría elequilibrio en la capa devalencia, necesita 8electrones para suestabilidad. El enlacecovalente lo forman todoslos elementos del grupo IVde la tabla periódica, alcual pertenece el silicio.

Estructura Cristalina del Silicio

Se presenta en formaamorfa y cristalizada;el primero es un polvoparduzco, más activoque la variantecristalina, que sepresenta en octaedrosde color azul grisáceoy brillo metálico.

PROPIEDADES DEL SILICIO

Nombre :SilicioNúmero atómico : 14Valencia : 4Estado de oxidación : +4Electronegatividad : 1,8Radio covalente :(Å) : 1,11Radio iónico :(Å): 0,41Radio atómico :(Å): 1,32Configuración electrónica :[Ne]3s23p2Primer potencial de ionización :(eV) :8,15Masa atómica (g/mol) : 28,086Densidad :(g/ml) : 2,33Punto de ebullición . (ºC)2680Punto de fusión : (ºC) 1410Descubridor :Jons Berzelius en 1823

APLICACIONES DEL SILICIOEl dióxido de silicio (arena y arcilla) es unimportante constituyente del hormigóny los ladrillos, y se emplea en laproducción de cemento portland. Porsus propiedades semiconductoras se usaen la fabricación de transistores, célulassolares y todo tipo de dispositivossemiconductores; por esta razón seconoce como Silicon Valley (Valle delSilicio) a la región de California en la queconcentran numerosas empresas delsector de la electrónica y la informática.Como material refractario, se usa encerámicas, vidriados y esmaltados.Como elemento fertilizante en forma demineral primario rico en silicio, para laagricultura. Como elemento de aleaciónen fundiciones. En fabricación de vidriopara ventanas y aislantes. El carburo desilicio es uno de los abrasivos másimportantes.

GERMANIO

El germanio es un elementoquímico con número atómico32, y símbolo Geperteneciente al grupo 4 de latabla periódica de loselementos.

Es un metaloide sólidoduro, cristalino, de colorblanco grisáceolustroso, quebradizo, queconserva el brillo atemperaturas ordinarias.

Estructura Cristalina del Germanio

Presenta la mismaestructura cristalinaque el diamante yresiste a los ácidos yálcalis.

Forma gran número decompuestosorganometálicos y esun importante materialsemiconductor utilizadoen transistores yfotodetectores.

El germanio tiene unapequeña bandaprohibida (band gap)por lo que responde deforma eficaz a laradiación infrarroja ypuede usarse enamplificadores de bajaintensidad.

PROPIEDADES DEL GERMANIO

Nombre : GermanioNúmero atómico : 32Valencia : 4

Estado de oxidación: +2 +4Electronegatividad : 2,01Radio covalente (Å) : 122 Radio atómico (Å) : 122.5 Configuración electrónica : [Ar] 3d10 4s2 4p2Primer potencial de ionización (KJ mol) : 762.18Masa atómica (g/mol) : 72,64 u Densidad (g/ cm3) : 5,35 Punto de ebullición (º C) : 3093 Punto de fusión (ºC) : 960 Descubridor : Alexander Winkler en 1866

APLICACIONES DEL GERMANIO

Fibra óptica.Electrónica: radares y amplificadoresde guitarras eléctricas; aleacionesSiGe en circuitos integrados de altavelocidad.Óptica de infrarrojos:Espectroscopios, sistemas de visiónnocturna y otros equipos.Lentes, con alto índice de refracción,de ángulo ancho y para microscopios.En joyería se usa la aleación Au con12% de germanio.Como elemento endurecedor delaluminio, magnesio y estaño.Quimioterapia.El tetracloruro de germanio es unácido de Lewis y se usa comocatalizador en la síntesis de polímeros(PET).

APLICACIONES DEL GERMANIO

El germanio es empleado en:electrónica, radares, amplificadores de guitarras eléctricas usados pormúsicos nostálgicos del sonido de laprimera época del rock and roll;aleaciones SiGe en circuitosintegrados de alta velocidad. Tambiénse utilizan compuestos sandwichSi/Ge para aumentar la movilidad delos electrones en el silicio (strechedsilicon). Se emplea también en ópticadeinfrarrojos: Espectroscopios, sistemasde visión nocturna y otros equipos.Lentes, con alto índice derefracción, de ángulo ancho y paramicroscopios. En joyería se usa laaleación Au con 12% de germanio.Como elemento endurecedordel aluminio, magnesio y estaño.Quimioterapia.

GALIOEl germanio es un elemento El galio es unelemento químico de la tabla periódica denúmero atómico 31 y símbolo GEl galio es un metal blando, grisáceo enestado líquido y plateado brillante alsolidificar, sólido deleznable a bajastemperaturas que funde a temperaturascercanas a la de la ambiente. El rango detemperatura en el que permanece líquido esuno de los más altos de los metales(2174 °C separan sus punto de fusión yebullición) y la presión de vapor es bajaincluso a altas temperaturas. El metal seexpande un 3,1% al solidificar y flota en ellíquido al igual que el hielo en el agua.Presenta una acusada tendencia asubenfriarse por debajo del punto de fusión(permaneciendo aún en estado líquido) porlo que es necesaria una semilla (un pequeñosólido añadido al líquido) para solidificarlo.La cristalización no se produce en ningunade las estructuras simples; la fase estableen condicione normales es ortorrómbica, con8 átomos en cada celda unitaria en la quecada átomo sólo tiene otro en su vecindadmás próxima a una distancia de 2,44 Å yestando los otros seis a 2,83 Å.a

Estructura Cristalina del Galio

El galio es un metalblando, grisáceo enestado líquido y plateadobrillante alsolidificar, sólidodeleznable a bajastemperaturas que funde atemperaturas cercanas ala de la ambiente (comocesio, mercurio y rubidio)e incluso cuando se loagarra con la mano porsu bajo punto de fusión(28,56 °C).

El rango de temperaturaen el que permanecelíquido es uno de los másaltos de los metales(2174 °C separan suspunto de fusión yebullición) y la presión devapor es baja incluso aaltas temperaturas. Elmetal se expande un3,1% al solidificar y flotaen el líquido al igual queel hielo en el agua.

PROPIEDADES DEL GALIO

Nombre : Galio GaNúmero atómico : 31Valencia : 3Estado de oxidación : + 3Electronegatividad : 1,81 (Pauling)Radio covalente (Å) : 126 pmRadio atómico (Å) : 136 pmConfiguración electrónica : [Ar] 3d10 4s2 4p1 Primer potencial de ionización (KJ mol) : 6,02Masa atómica (g/mol) : 69,72 Densidad (Kg/ cm3) : 5904Punto de ebullición (ºC) : 2237Punto de fusión ºC) : 29,8 Descubridor: Lecoq de Boisbaudranen 1875

APLICACIONES DEL GALIO

La principal aplicación del galio (arseniuro de galio)es la construcción de circuitos integrados ydispositivos optoelectrónicos como diodosláser y LED. Se emplea para doparmateriales semiconductores y construir dispositivosdiversos como transistores. En termómetros de altatemperatura por su bajo punto de fusión. El galio sealea con facilidad con la mayoría de los metales y seusa en aleaciones de bajo punto de fusión.El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear. Se hadescubierto recientemente que aleaciones galio-aluminio en contacto con agua produce una reacciónquímica dando como resultado hidrógeno. Estemétodo para la obtención de hidrógeno no esrentable, ni ecológico, ya que requiere la doblefundición del aluminio, con el consiguiente gastoenergético. También se ha descubierto másrecientemente que una aleación de galio-antimonio sumergida en agua y en la cual incide laluz solar provoca la separación de las moléculas deagua en hidrógeno y oxígeno. Gracias al usopotencial de esta aleación no será necesario el usode combustibles fósiles para generar hidrógeno apartir del agua, reduciendo con ello las emisiones deCO2.

FUENTES DE INFORMACION

• http://es.wikipedia.org/wiki/Cristal• http://www.ing.unlp.edu.ar/quimica/documentos/tipos.ht

m• http://www.periodni.com/es/ga.html• http://www.monografias.com/trabajos52/tabla-

periodica/tabla-periodica3.shtml• http://elementos.org.es/silicio• http://elementos.org.es/germanio• http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio• http://www.periodni.com/es/ga.html• http://solete.nichese.com/silicio.html