Descripción del silicio, Germanio y Galio: La estructura cristalina, propiedades y aplicación en el campo de la electrónica.

1. INGENIERÍA DE SISTEMAS
E INFORMÁTICA
IV CICLO
SILICIO, GERMANIO Y
GALIO
PRESENTADO POR:
VICTOR GONZALES

2.  Un sólido cristalino es aquél que tiene una
estructura periódica y ordenada, como
consecuencia tienen una forma que no
cambia, salvo por la acción de fuerzas
externas. Cuando se aumenta la temperatura,
los sólidos se funden y cambian al estado
líquido.
 Describiremos la estructura cristalina,
propiedades y aplicaciones del Silicio,
Germanio y Galio.

3.  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.(1)
(1) http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/silicio.htm

4.  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.
 Número atómico: 14.
 Símbolo químico: Si.
 Punto de fusión :16,7 grados
Kelvin o de 1413,85 grados
celsius o grados centígrados.
 Punto de ebullición : de 31,3
grados Kelvin o de 2899,85
grados celsius o grados
centígrados.
(2) http://elementos.org.es/silicio

5.  Utilizado para producir chips para ordenadores.
 Las células fotovoltaicas para conversión directa
de energía solar en eléctrica utilizan obleas
cortadas de cristales simples de silicio de grado (4)
electrónico.
 El silicio hiperpuro puede doparse con boro,
galio, fósforo o arsénico, aumentando su
conductividad; USOS: fabricación de
transistores, rectificadores y otros dispositivos
de estado sólido empleados en electrónica.
 Se utiliza en aleaciones para dar mayor
resistencia a aluminio, magnesio, cobre y otros
metales.
 La sílice (arena) es el principal ingrediente del
vidrio,Las siliconas son derivados poliméricos
del silicio. Se utilizan para juguetes, lubricantes,
películas impermeables, implantes para cirugía
estética, y entre otros usos industriales.
(3) http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/silicio.htm
(4) Imagen http://shmconsultingmx.blogspot.com/2011/02/la-tableta-abre-una-pelea-de-chips.html

6. Ge GERMANIO 32
Peso atómico 72,64 g/mol
Estados oxidación 4
Punto de fusión 1211,5 K
Punto de ebullición 3107 K
Densidad 5,32 g/cm³
Configuración electrónica [Ar] 3d10 4s2p2
Propiedades ácido/base Anfótero
Estructura cristal Cúbico, centrado en cara
Electronegatividad 2,01
Calor de vaporización 334,3 kJ/mol
Calor de fusión 31,8 kJ/mol
Conductividad eléctrica 0,0 W-¹m-¹
Conductividad térmica 59,9 Wm-¹K-¹ (a 300 K)
Calor específico 0,32 Jg-¹K-¹ (a 300 K)
(5) http://www.acienciasgalilei.com/qui/elementos/ge.htm

7.  El germanio 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 germanio, son
semiconductores.
 El estado del germanio en su
forma natural es sólido. El
germanio es un elemento
químico de aspecto blanco
grisáceo y pertenece al grupo
de los metaloides
(7)
(6) http://elementos.org.es/germanio
(7) Curso básico de electrónica http://www.electronica2000.net/curso_elec/leccion43.htm

8.  El germanio se utiliza como
material semiconductor, junto
al silicio, en circuitos
integrados de alta velocidad.
 Se está planteando sustituir al Fig.(9)
silicio por germanio para hacer
chips miniaturizados.
 También se utiliza en las
lámparas fluorescentes y
algunos didodos LED.
 Se puede utilizar en los paneles
solares.
 El germanio se combina con el
oxígeno para su uso en las
lentes de las cámaras y la
microscopía.
 Para la fabricación del núcleo
de cables de fibra óptica.
(8) http://elementos.org.es/germanio
(9) http://www.neoteo.com/confirmado-borrar-informacion-genera-energia-26257

9.  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.
 El estado del galio en su forma
natural es sólido. pertenece al grupo
de los metales del bloque p.
 El número atómico : 31.
 Símbolo químico : Ga.
 Punto de fusión : 302,91ºK ó
29,76ºC.
 Punto de ebullición : 24,7 grados
Kelvin.

10.  PROPIEDADES FISICAS
 Densidad / g dm-3: 5907 (293 K)
6113.6 (m.p.)
 Volumen molar / cm3mol-1:11.80
(293 K)
11.40 (m.p.)
 Resistencia eléctrica / μΩcm:17.4
(20 °C)
 Es un elemento metálico que se
mantiene en estado líquido en un
rango de temperatura más amplio
que cualquier otro elemento(10)
(10) http://www.periodni.com/es/ga.html

11.  El uso principal del galio es en semiconductores, en
circuitos de microondas y en algunas aplicaciones de
infrarrojos, 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.
 El galio se usa como un componente en algunos tipos de
paneles solares.
 En la producción de espejos.
 El galinstano que es una aleación de galio, indio y estaño,
se utiliza en muchos termómetros médicos.
 El galinstano se puede aplicar al aluminio de modo que
pueda reaccionar con el agua y generar hidrógeno.
 En aplicaciones médicas. Por ejemplo, las sales de galio se
usan para tratar a personas con exceso de calcio en su
sangre.
(11) http://elementos.org.es/galio