SILICIO, GERMANIO Y GALIO 
Estructura Cristalina, Propiedades y 
Aplicaciones 
Elaborado por: Mery Leny Sullón Chero
SÓLIDOS CRISTALINOS 
SILICIO 
Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras 
El silicio cristaliza con el mismo patró...
SILICIO 
El silicio es un elemento químico metaloide, número atómico 
14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica de...
PROPIEDADES 
Policristal de 
Silicio 
Olivino
PROPIEDADES 
PROPIEDADES FÍSICAS 
Estado ordinario Sólido (no magnético) 
Densidad 2330 kg/m3 
Punto de fusión 1687 k (141...
 Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En 
forma cristalina es muy duro y poco soluble y p...
 Se disuelve en ácido sulfúrico formando el gas tetrafluoruro de silicio, SiF4 (ver flúor), y es 
atacado por los ácidos ...
APLICACIONES 
 Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica 
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SÓLIDOS CRISTALINOS 
GERMANIO 
Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras 
Nº CAS 7440-56-4 
Nº EINECS 231-164-3 
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GERMANIO 
El germanio es un elemento 
químico con número 
atómico 32, y símbolo Ge 
perteneciente al período 4 
de la tabl...
PROPIEDADES 
PROPIEDADES FÍSICAS 
Estado ordinario Sólido 
Densidad 5323 kg/m3 
Punto de fusión 1211,4 k (938ºC) 
Punto de...
PROPIEDADES 
Las propiedades del 
germanio (del latín 
Germania, Alemania) fueron 
predichas en 1871 por 
Mendeleyev en fu...
 Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos 
se investiga su sustitución por m...
SÓLIDOS CRISTALINOS 
GALIO 
Estructura cristalina Ortorrómbica 
Nº CAS 7440-55-3 
Nº EINECS 231-163-8 
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GALIO 
El galio es un elemento químico de la tabla 
periódica de número atómico 31 y símbolo Ga. 
El galio es un metal bla...
PROPIEDADES 
PROPIEDADES FÍSICAS 
Estado ordinario Sólido 
Densidad 5904 kg/m3 
Punto de fusión 302,91 k (30ºC) 
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  1. 1. SILICIO, GERMANIO Y GALIO Estructura Cristalina, Propiedades y Aplicaciones Elaborado por: Mery Leny Sullón Chero
  2. 2. SÓLIDOS CRISTALINOS SILICIO Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras El silicio cristaliza con el mismo patrón que el diamante, en una estructura que Ashcroft y Mermin llaman celosías primitivas, "dos cubos interpenetrados de cara centrada". Las líneas entre los átomos de silicio en la ilustración de la red, indican los enlaces con los vecinos más próximos. El lado del cubo de silicio es 0,543 nm. El germanio tiene la misma estructura del diamante, con una dimensión de celda de 0,566nm. Nº CAS 7440-21-3 Nº EINECS 231-130-8 Calor especifico 700 j/(k.kg) Conductividad eléctrica 4.35.10-4 S/m Conductividad térmica 148 W/(K. m) Velocidad del sonido 8433 m/s a 293,15 k (20ºC)
  3. 3. 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. http:// es.wikipedia.org
  4. 4. PROPIEDADES Policristal de Silicio Olivino
  5. 5. PROPIEDADES PROPIEDADES FÍSICAS Estado ordinario Sólido (no magnético) Densidad 2330 kg/m3 Punto de fusión 1687 k (1414ºC) Punto de ebullición 3173 K (2900ºC) Entalpía de vaporización 384,22 KJ/mol Entalpía de fusión 50,55 kJ/mol Presión de vapor 4,77 Pa a 1683K PROPIEDADES ATÓMICAS Radio medio 120pm Electronegatividad 1,9 (Pauling) Radio atómico 111pm (Radio de Bohr) Radio covalente 111pm Radio de van der Waals 210pm Estado(s) de oxidación 4 Óxido Anfótero
  6. 6.  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 o magnesio, 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).
  7. 7.  Se disuelve en ácido sulfúrico formando el gas tetrafluoruro de silicio, SiF4 (ver flúor), y es atacado por los ácidos nítrico, clorhídrico y sulfúrico, aunque el dióxido de silicio formado inhibe la reacción. También se disuelve en hidróxido de sodio, formando silicato de sodio y gas hidrógeno. A temperaturas ordinarias el silicio no es atacado por el aire, pero a temperaturas elevadas reacciona con el oxígeno formando una capa de sílice que impide que continúe la reacción. A altas temperaturas reacciona también con nitrógeno y cloro formando nitruro de silicio y cloruro de silicio, respectivamente.  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. El mineral cuarzo, sus variedades (cornalina, crisoprasa, ónice, pedernal y jaspe) y los minerales cristobalita y tridimita son las formas cristalinas del silicio existentes en la naturaleza. El dióxido de silicio es el componente principal de la arena. Los silicatos (en concreto los de aluminio, calcio y magnesio) son los componentes principales de las arcillas, el suelo y las rocas, en forma de feldespatos, anfíboles, piroxenos, micas y zeolitas, y de piedras semipreciosas como el olivino, granate, zircón, topacio y turmalina.
  8. 8. APLICACIONES  Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica como material básico para la creación de obleas o chips que se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedad de circuitos electrónicos. El silicio es un elemento vital en numerosas industrias. El dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importante constituyente del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la producción de cemento portland. Por sus propiedades semiconductoras se usa en la fabricación de transistores, células solares y todo tipo de dispositivos semiconductores; por esta razón se conoce como el Valle del Silicio a la región de California en la que concentran numerosas empresas del sector de la electrónica y la informática. También se están estudiando las posibles aplicaciones del siliceno, que es una forma alotrópica del silicio que forma una red bidimensional similar al grafeno. Otros importantes usos del silicio son:  Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados y esmaltados.  Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico en silicio, para la agricultura.  Como elemento de aleación en fundiciones.  Fabricación de vidrio para ventanas y aislantes.  El carburo de silicio es uno de los abrasivos más importantes.  Se usa en láseres para obtener una luz con una longitud de onda de 456 nm.  La silicona se usa en medicina en implantes de seno y lentes de contacto.
  9. 9. SÓLIDOS CRISTALINOS GERMANIO Estructura cristalina Cúbica centrada en las caras Nº CAS 7440-56-4 Nº EINECS 231-164-3 Calor especifico 320 J/(k.kg) Conductividad eléctrica 1,45 S/m Conductividad térmica 59,9 W/(K. m) Velocidad del sonido 5400 m/s a 293,15 k (20ºC)
  10. 10. 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.
  11. 11. PROPIEDADES PROPIEDADES FÍSICAS Estado ordinario Sólido Densidad 5323 kg/m3 Punto de fusión 1211,4 k (938ºC) Punto de ebullición 3093 K (2820ºC) Entalpía de vaporización 330,9 KJ/mol Entalpía de fusión 36,94 kJ/mol Presión de vapor 0,0000746 Pa a 1210 K PROPIEDADES ATÓMICAS Radio medio 125pm Electronegatividad 2,02 (Pauling) Radio atómico 125pm (Radio de Bohr) Radio covalente 122pm Radio de van der Waals Sin datos pm Estado(s) de oxidación 4,3,2,1,0,-1,-2,-3,-4. Óxido Anfótero
  12. 12. PROPIEDADES Las propiedades del germanio (del latín Germania, Alemania) fueron predichas en 1871 por Mendeleyev en función de su posición en la tabla periódica, elemento al que llamó eka-silicio. El alemán Clemens Winkler demostró en 1886 la existencia de este elemento, descubrimiento que sirvió para confirmar la validez de la tabla periódica, habida cuenta con las similitudes entre las propiedades predichas y las observadas: Propiedad Ekasilicio Germanio (Predichas, 1871) (Observadas, 1886) Masa atómica 72 72,59 Densidad (g/cm3) 5,5 5.35 Calor específico 0,31 0,32 (kJ/kg.K) Punto de fusión (ºC) alto 960 Fórmula del óxido RO2 GeO2 Fórmula del cloruro RCI4 GeCl4 Densidad del óxido 4,7 4,7 (g/cm3) Punto de ebullición del cloruro (ºC) 100 86 Color gris Gris
  13. 13.  Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se investiga su sustitución por materiales más económicos.  Fibra óptica.  Electrónica: radares y amplificadores de guitarras eléctricas usados por músicos nostálgicos del sonido de la primera época del rock and roll; aleaciones SiGe en circuitos integrados de alta velocidad. También se utilizan compuestos sandwich Si/Ge para aumentar la movilidad de los electrones en el silicio (streched silicon).  Óptica de infrarrojos: Espectroscopios, sistemas de visión nocturna y otros equipos.  Lentes, con alto índice de refracción, de ángulo ancho y para microscopios.  En joyería se usa la aleación Au con 12% de germanio.  Como elemento endurecedor del aluminio, magnesio y estaño.  Quimioterapia.  El tetracloruro de germanio es un ácido de Lewis y se usa como catalizador en la síntesis de polímeros (PET). APLICACIONES
  14. 14. SÓLIDOS CRISTALINOS GALIO Estructura cristalina Ortorrómbica Nº CAS 7440-55-3 Nº EINECS 231-163-8 Calor especifico 370 J/(k.kg) Conductividad eléctrica 6,78 10 6 S/m Conductividad térmica 40,6 W/(K. m) Velocidad del sonido 2740 m/s a 293,15 k (20ºC)
  15. 15. GALIO El galio es un elemento químico de la tabla periódica de número atómico 31 y símbolo Ga. 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.
  16. 16. PROPIEDADES PROPIEDADES FÍSICAS Estado ordinario Sólido Densidad 5904 kg/m3 Punto de fusión 302,91 k (30ºC) Punto de ebullición 2477 K (2204ºC) Entalpía de vaporización 258,7 KJ/mol Entalpía de fusión 5,59 kJ/mol Presión de vapor 9,31 X 10 -36 Pa a 302,9K PROPIEDADES ATÓMICAS Radio medio 130pm Electronegatividad 1,81 (Pauling) Radio atómico 136pm (Radio de Bohr) Radio covalente 126pm Radio de van der Waals 187 pm Estado(s) de oxidación 3 Óxido Anfótero

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