3. Nombre Silicio
Número atómico 14
Valencia 4
Estado de oxidación +4
Electronegatividad 1,8
Radio covalente (Å) 1,11
Radio iónico (Å) 0,41
Radio atómico (Å) 1,32
Configuración electrónica [Ne]3s23p2
Primer potencial de ionización
(eV)
8,15
Masa atómica (g/mol) 28,086
Densidad (g/ml) 2,33
Punto de ebullición (ºC) 2680
Punto de fusión (ºC) 1410
Descubridor Jons Berzelius en 1823
Propiedades químicas
4. Silano o hidruro de silicio (IV). SiH4
Silicatos. SiO4
4-
Sílice o dióxido de silicio. SiO2
Compuestos principales
5. Aleaciones con Al, Mg, Cu…
Silicio metalúrgico: silicona, elastómeros y aceites.
Chips de silicio.
Células fotovoltaicas.
Vidrios de silicio.
Aplicaciones
6. Irritación de piel y ojos por contacto; pulmones y membrana
mucosa por inhalación.
Cáncer de pulmón en lugares de trabajo.
Puede afectar al sistema inmunitario.
Bronquitis, enfermedad crónica de obstrucción pulmonar
(COPD) y enfisema.
Efectos sobre la salud
7. GALIOEl galio es el más abundante que los elementos litio,
boro, plomo, etc.
Es un elemento caro por que se encuentra muy
disperso en los minerales de aluminio y de hierro.
Se parece al aluminio al formar óxidos y sales
trivalentes, pero también unos pocos compuestos
monovalentes y divalentes. Se oxida en el aire y en el
agua, reacciona con los ácidos clorhídrico y nítrico y
se disuelven en las soluciones alcalinas
desprendiendo hidrógeno.
8. 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).
9. Los clavos formados con este costoso metal
pueden introducirse perfectamente en la
madera, pero . . .
Al primer síntoma de calor, el calvo se derrite
como una vela y las gotas de metal caen
lentamente
10. • El galio es semejante químicamente al aluminio.
• Es anfótero, pero poco más ácido que el aluminio.
• La valencia normal del galio es 3+ y forma hidróxidos, óxidos y
sales.
• Reacciona vigorosamente con agua hirviendo, pero ligeramente
con agua a temperatura ambiente.
• Las sales de galio son incoloras; se preparan de manera directa a
partir del metal, dado que la purificación de éste es más simple
que la de sus sales.
• El galio forma aleaciones eutécticas de bajo punto de fusión con
varios metales, y compuestos intermetálicos con muchos otros.
Propiedades
11. •Es un compuesto de galio y arsénico. Es un importante
semiconductor y se utiliza en la fabricación de dispositivos
electrónicos.
•Existe una variante, el Arseniuro de galio-aluminio que es un
material semiconductor con un parámetro de red muy similar
al del GaAs.
Arseniuro de
galio
•Los artículos sintéticos superconductores pueden prepararse
por la fabricación de matrices porosas de vanadio o tántalo
impregnados con hidruro de galio
Hidruro de
galio
•Es un semiconductor binario
•Se suele utilizar para fabricar dispositivos optoelectrónicos
que trabajen en el rango de longitudes de onda infrarrojas,
como detectores o células termofotovoltáica
Antimoniuro
de galio
12. • El galio se encuentra en el cuerpo, pero en cantidades muy pequeñas.
• No tiene beneficios probados en las funciones corporales, y lo más probable es que
solo esté presente debido a las pequeñas cantidades en el ambiente natural, en el
agua, y en los residuos en los vegetales o frutas.
• Se sabe que algunas vitaminas y aguas de distribución comercial contienen
cantidades traza de galio de menos de una parte por millón.
• El galio puro no es una sustancia peligrosa por contacto para los humanos.
• Incluso el componente radioactivo del galio, citrato de galio (67Ga), puede ser
inyectado en el cuerpo y usado para escáneres con galio sin efectos perjudiciales.
• Aunque no es peligroso en pequeñas cantidades, el galio no debe ser consumido a
propósito en grandes dosis.
• Algunos compuestos del galio pueden ser de hecho muy peligrosos, sin embargo.
Por ejemplo, altas exposiciones al cloruro de galio (III) pueden causar irritación de la
garganta, dificultades de respiración, dolores pectorales, y sus vapores pueden
provocar afecciones muy graves como edema pulmonar y parálisis parcial.
Efectos del Galio
sobre la salud
13. El germanio es un elemento químico con número
atómico 32, y símbolo Ge perteneciente al período 4
de la tabla periódica de los elementos.
Germanio
14. Características principales:
Es un elemento duro, con la misma estructura
cristalina que el diamante.
Presenta apariencia metálica, pero no suele
presentar las propiedades de los metales, es un
metaloide.
Es un importante semiconductor y responde con
eficacia a la radiación infrarroja debido a que
presenta una banda prohibida.
15. • Símbolo Ge
• Número atómico 32
• Masa atómica 72,59
• Grupo 14
• Valencia 4
• Configuración electrónica [Ar]3d104s24p2
• Densidad (g/cm3) 5,35
• Calor específico 0,32
• Punto de fusión (°C) 960
• Punto de ebullición (°C) 2830
16. Aplicaciones:
• Fibra óptica
• Lentes
• Radares y amplificadores
• Óptica de infrarrojos: sistema de visión nocturna
y espectroscopios
• Joyería se usa una aleación de oro con Ge.
• Quimioterapia
• Cómo endurecedor de aluminio, estaño y magnesio.
17. Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por
su elevado coste.
Los minerales rentables para su extracción son la
germanita y la ranierita.
La mayor parte se obtiene en forma de óxido (GeO2)
como subproducto de la obtención del cinc o la
combustión del carbono.
El germanio abrió la puerta a numerosas aplicaciones
electrónicas que hoy son cotidianas. Entre 1950 y
1970, hubo una enorme demanda de germanio en la
industria electrónica, hasta que fue sustituido por
el silicio, que tiene más propiedades eléctricas.
18. Toxicidad:
Se investigan sus propiedades bactericidas: Son
letales para las bacterias pero escasa toxicidad
en mamíferos.
El germanio no se localiza en ningún tejido, se
excreta rápidamente por la orina.
Una intoxicación de germanio daña los pulmones y
causa una diarrea intensa que provoca
deshidratación, hemoconcentración, caída de la
presión arterial e hipotermia.
Notas do Editor
PROPIEDADES QUÍMICAS:
El silicio elemental tiene las propiedades físicas de los metaloides, 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.
El silicio natural contiene 92.2% del isótopo 28, 4.7% de silicio-29 y 3.1% de silicio-30. Además de estos isótopos naturales estables, se conocen varios isótopos radiactivos artificiales.
Por su abundancia, el silicio excede en mucho a cualquier otro elemento, con excepción del oxígeno. Constituye el 27.72% de la corteza sólida de la Tierra, mientras que el oxígeno constituye el 46.6%.
COMPUESTOS PRINCIPALES:
El silicio no existe en estado libre, sino que se encuentra en forma de dióxido de silicio y de silicatos complejos. Se sabe que forma compuestos con 64 de los 96 elementos estables.
Silano o hidruro de silicio (SiH4): De una forma general, un silano es cualquier análogo de los alcanos, pero derivado del silico. Los silanos consisten en una cadena de átomos de silicio unidos covalentemente a átomos de hidrógeno. Los silanos tienden a ser menos estables que sus análogos de carbono puesto que el enlace Si—Si es de menor energía que el enlace C—C.
Silicatos (SiO44-): Son el grupo de minerales de mayor abundancia, pues constituyen más del 75% de la corteza terrestre, además del grupo de más importancia geológica por ser petrogénicos, es decir, los minerales que forman las rocas. Todos los silicatos están compuestos por silicio y oxígeno. Estos elementos pueden estar acompañados de otros entre los que destacan aluminio, hierro, magnesio o calcio. Los silicatos forman materiales basados en la repetición de la unidad tetraédrica SiO44-.
Sílice o dióxido de silicio (SiO2): compuesto que se forma al poner el silicio en contacto con el aire (RQ muy favorable). Muy abundante, lo podemos encontrar en la arena, cuarzo, cristobalita, tridimita, o en el ópalo. Además de en muchas estructuras rígidas de seres vivos.
APLICACIONES:
El silicio elemental crudo y sus compuestos intermetálicos se emplean como integrantes de aleaciones para dar mayor resistencia al aluminio, magnesio, cobre y otros metales.
El silicio metalúrgico con pureza del 98-99% se utiliza como materia prima en la manufactura de resinas de silicona, elastómeros y aceites.
Los chips de silicio se emplean en circuitos integrados.
Las células fotovoltaicas para la conversión directa de energía solar en eléctrica utilizan finas planchas de cristales simples de silicio sobre la que se construyen microcircuitos.
Las arenas de cuarzo fundido se transforman en vidrios de silicio que se usan en los laboratorios y plantas químicas, así como en aislantes eléctricos.
EFECTOS SOBRE LA SALUD:
El silicio cristalino irrita la piel y los ojos por contacto. Su inhalación causa irritación de los pulmones y de la membrana mucosa.
El cáncer de pulmón está asociado con exposiciones a silicio cristalino (especialmente cuarzo y cristobalita) en lugares de trabajo.
El silicio cristalino puede afectar el sistema inmunitario, resultando en infecciones microbacterianas (tuberculosas y no tuberculosas) o fúngicas, especialmente en trabajadores.
La exposición ocupacional al silicio cristalino respirable está asociada con bronquitis, enfermedad crónica de obstrucción pulmonar (COPD) y enfisema. Algunos estudios epidemiológicos sugieren que estos efectos sobre la salud pueden ser menos frecuentes o ausentes en los no fumadores (otro motivo para dejar de fumar).
Por todo esto, es primordial para los trabajadores del silicio utilizar mascarilla.
UNO DE LOS METALES menos conocidos, el galio, presenta características extremadamente singulares y es desde hace años un enigma para los expertos. Como el galio lo mismo es sólido que líquido, los técnicos no saben en qué emplearlo. Cuando se le da la forma de una moneda, se asemeja mucho a uno de estos codiciados discos, pero al cogerla con la mano el calor hace que se derrita; El galio es lo suficientemente fuerte para hacer clavos, pero, a los primeros síntomas de calor, se derrite como una vela. Su punto de fusión es 29.5 grados centígrados. Al solidificarse se parece a la plata; cuando se derrite se asemeja al mercurio.Sin embargo, como una curiosidad este metal es demasiado costoso, ya que un só1o kilogramo vale más de 3000 dólares. Nunca se le encuentra como metal libre, y su precio elevadísimo refleja lo mucho que cuesta separarlo del plomo y zinc.En la actualidad este metal carece de empleo útil. Pero esta situación tal vez no dure mucho tiempo. ¡Después de todo, no hace muchos años que el uranio era una curiosidad de laboratorio!