Presentación de SÓLIDOS CRISTALINOS, curso física electrónica Universidad Privada Telesup - Ciudad de Piura

1. SÓLIDOS CRISTALINOS
CURSO: FISICA ELECTRÓNICA
AUTOR: CARLOS GUERRERO OCUPA

2. Silicio
El silicio es un elemento químico metaloide, número atómico 14 y situado en el
grupo 14 de la tabla periódica de los elementos formando parte de la familia de
los carbonoideos 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.

3. Silicio
Información general
Nombre, símbolo,número Silicio, Si, 14
Serie química Metaloides
Grupo, período,bloque 14, 3, p
Masa atómica 28,0855 u
2
2
Configuración electrónica [Ne]3s
3p
Dureza Mohs 6,5
Electrones por nivel 2, 8, 4 (imagen)
Propiedades atómicas
Radio medio 120 pm
Electronegatividad 1,9 (Pauling)
Radio atómico (calc) 111 pm (Radio de Bohr)
Radio covalente 111 pm
Radio de van der Waals 210 pm
Estado(s) de oxidación 4
Óxido Anfótero
1.ª Energía de ionización 786,5 kJ/mol
2.ª Energía de ionización 1577,1 kJ/mol
3.ª Energía de ionización 3231,6 kJ/mol
4.ª Energía de ionización 4355,5 kJ/mol
5.ª Energía de ionización 16091 kJ/mol
6.ª Energía de ionización 19805 kJ/mol
7.ª Energía de ionización 23780 kJ/mol
8.ª Energía de ionización 29287 kJ/mol
9.ª Energía de ionización 33878 kJ/mol
10.ª Energía de ionización 38726 kJ/mol

4. Silicio
Propiedades físicas
Estado ordinario Sólido (no magnético)
3
Densidad 2330 kg/m
Punto de fusión 1687 K (1414 °C)
Punto de ebullición 3173 K (2900 °C)
Entalpía de vaporización 384,22 kJ/mol
Entalpía de fusión 50,55 kJ/mol
Presión de vapor 4,77 Pa a 1683 K
Varios
Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras
N° CAS 7440-21-3
N° EINECS 231-130-8
Calor específico 700 J/(K·kg)
-4
Conductividad eléctrica 4.35•10
S/m
Conductividad térmica 148 W/(K·m)
Velocidad del sonido 8433 m/s a 293,15 K(20 °C)

5. Silicio
Isótopos más estables
Artículo principal: Isótopos
del silicio
iso AN Periodo MD Ed PD
MeV
28
Si 92,23 % Estable con 14 neutrones
29
Si 4,67 % Estable con 15 neutrones
30
Si 3,1 % Estable con 16 neutrones
32
-
Si Sintético 132 a β
0,224
32
P
Valores en
el SI y condiciones
normales de presión y
temperatura, salvo que
se indique lo contrario.

6. Características de Silicio
Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En
forma cristalina es 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.
Se prepara en forma de polvo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice,
o dióxido de silicio (SiO2), con un agente reductor, como carbono omagnesio, en un horno eléctrico. El
silicio cristalino tiene una dureza de 7, suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene
un punto de fusión de 1.411 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidad relativa de 2,33(g/ml).
Su masa atómica es 28,086 u (unidad de masa atómica).
El silicio constituye un 28 % de la corteza terrestre. No existe en estado libre, sino que se encuentra en
forma de dióxido de silicio y de silicatos complejos. Los minerales que contienen silicio constituyen cerca
del 40 % de todos los minerales comunes, incluyendo más del 90 % de los minerales que forman rocas
volcánicas.

7. Germanio
• El germanio es un elemento químico con número atómico 32, y
símbolo Ge perteneciente al período 4 de la tabla periódica de los
elementos.

8. Germanio
Características principales
• 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.

9. Germanio
Información general
Nombre, símbolo,número Germanio, Ge, 32
Serie química Metaloides
Grupo, período,bloque 14, 4, p
Masa atómica 72,64 u
10
2
2
Configuración electrónica [Ar]3d
4s
4p
Dureza Mohs 6
Electrones por nivel 2, 8, 18, 4 (imagen)

10. Galio
El galio es un elemento químico de la tabla periódica de número atómico 31 y símbolo Ga.

11. Galio
Características principales
• El 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)
e incluso cuando se sostiene en la mano por su bajo punto de fusión
(28,56 °C).
• 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. El metal se
expande un 3,1% al solidificar y flota en el líquido al igual que el hielo en
el agua.