1. VILLAFANA CHEGNES, Daniel Orlando
Física Electrónica
SOLIDOS
CRISTALINOS

2. SILICIO
 Símbolo Si, número atómico 14 y peso atómico
28.086. El silicio es el elemento electropositivo más
abundante de la corteza terrestre. Es un metaloide
con marcado lustre metálico y sumamente
quebradizo. Por lo regular, es tetravalente en sus
compuestos, aunque algunas veces es divalente, y es
netamente electropositivo en su comportamiento
químico. Además, se conocen compuestos de silicio
pentacoordinados y hexacoordinados.

3. ESTRUCTURA CRISTALINA DEL SILICIO
La ilustración de arriba muestra la disposición de los átomos de silicio en
una célula unitaria, con números que indican la altura del átomo por
encima de la base del cubo, como una fracción de la dimensión de la
celda.

4. PROPIEDADES DEL SILICIO
 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.

5. APLICACIONES DEL SILICIO
 El dióxido de silicio y sílice (en forma de arcilla o arena) son
componentes importantes de ladrillos, hormigón y
cemento.
 El silicio es un semiconductor. Esto significa que el flujo
eléctrico puede ser controlada mediante el uso de partes de
silicio. Por lo tanto, el silicio es muy importante en la
industria eléctrica. Componentes de silicio se utilizan en las
computadoras, los transistores, células solares, pantallas
LCD y otros dispositivos semiconductores.
 La mayoría del silicio se utiliza para la fabricación de
aleaciones de aluminio y silicio con el fin de producir piezas
fundidas. Las piezas se producen mediante el vertido del
material fundido de aluminio y silicio en un molde. Estas
piezas de material fundido se utilizan generalmente en la
industria del automóvil para fabricar piezas para coches

6. APLICACIONES DEL SILICIO
 La masilla "Silly Putty" antes se hacía mediante la adición
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de ácido bórico al aceite de silicona.
El carburo de silicio es un abrasivo muy importante.
Los silicatos se puede utilizar para hacer tanto cerámica y
como esmalte.
La arena, que contiene silicio, es un componente muy
importante del vidrio.
La silicona, un polímero derivado del silicio, se utiliza en
aceites y ceras, implantes mamarios, lentes de contacto,
explosivos y pirotecnia (fuegos artificiales).
En el futuro, el silicio puede sustituir al carbón como la
principal fuente de electricidad.

7. GERMANIO
 Elemento químico, metálico, gris plata, quebradizo,
símbolo Ge, número atómico 32, peso atómico 72.59,
punto de fusión 937.4ºC (1719ºF) y punto de ebullición
2830ºC (5130ºF), con propiedades entre el silicio y
estaño. El germanio se encuentra muy distribuido en la
corteza terrestre con una abundancia de 6.7 partes por
millón (ppm). El germanio se halla como sulfuro o está
asociado a los sulfuros minerales de otros elementos, en
particular con los del cobre, zinc, plomo, estaño y
antimonio.

8. ESTRUCTURA CRISTALINA DEL GERMANIO
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. PROPIEDADES DEL GERMANIO
 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.

10. APLICACIONES DEL GERMANIO
 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
diodos 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.

11. APLICACIONES DEL GERMANIO
 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.

12. GALIO
 Elemento químico, símbolo Ga, número atómico 31 y peso
atómico 69.72. lo descubrió Lecoq de Boisbaudran en Francia en
1875. Tiene un gran intervalo de temperatura en el estado líquido,
y se ha recomendado su uso en termómetros de alta temperatura
y manómetros. En aleación con plata y estañó, el galio suple en
forma adecuada la amalgama en curaciones dentales; también
sirve para soldar materiales no metálicos, incluyendo gemas o
amtales. El arseniuro de galio puede utilizarse en sistemas para
transformar movimiento mecánico en impulsos eléctricos. Los
artículos sintéticos superconductores pueden prepararse por la
fabricación de matrices porosas de vanadio o tántalo impregnados
con hidruro de galio. El galio ha dado excelentes resultados como
semiconductor para uso en rectificadores, transistores,
fotoconductores, fuentes de luz, diodos láser o máser y aparatos
de refrigeración.

13. ESTRUCTURA CRISTALINA
El galio sólido parece gris azulado cuando se expone a la atmósfera. El galio
líquido es blanco plateado, con una superficie reflejante brillante. Su punto de
congelación es más bajo que el de cualquier metal con excepción del mercurio
(-39ºC o -38ºF) y el cesio (28.5ºC u 83.3ºF).

14. PROPIEDADES DEL GALIO
 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.

15. APLICACIONES DEL GALIO
 El uso principal del galio es en semiconductores
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donde se utiliza comúnmente en circuitos de
microondas y en algunas aplicaciones de infrarrojos.
También se utiliza en para fabricar diodos LED de
color azul 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.

16. APLICACIONES DEL GALIO
 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.

17. BIBLIOGRAFIA
 http://www.lenntech.es/periodica/elementos/
si.htm
 http://elementos.org.es/silicio
 http://elementos.org.es/germanio
 http://elementos.org.es/galio