sólidos cristalinos
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SÓLIDOS CRISTALINOS
Curso: Física Electrónica
Alumno: Dany Claudio Herrera Rodríguez
Carrera: Ingeniería de Sistemas e Informática
Año – 2015
SÓLIDOS CRISTALINOS
Investiga en el Internet sobre los siguientes elementos, describe su estructura cristalina, propiedades y aplicaciones:
a) Siliciob) Germanioc) Galio
El SilicioEl silicio es un elemento químico metaloide, número atómico 14 y situado en el grupo 14 de la tabla periódica de los elementos 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.
Características del Silicio
Propiedades del SilicioLa masa atómica de un elemento está determinada por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición donde encontrar el silicio dentro de la tabla periódica de los elementos, el silicio se encuentra en el grupo 14 y periodo 3. El silicio tiene una masa atómica de 28,0855 u.La configuración electrónica del silicio es [Ne]3s2 3p2. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio medio del silicio es de 110 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de 111 pm, su radio covalente es de 111 pm y su radio de Van der Waals es de 210 pm. El silicio tiene un total de 14 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones y en su tercera capa tiene 4 electrones.
Aplicaciones del SilicioEl silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre y es vital para la industria de la construcción. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el silicio, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:
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.
La masilla "Silly Putty" antes se hacía mediante la adición 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.
El 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.
Características
Propiedades del Germanio
La masa atómica de un elemento está determinado por la masa total de neutrones y protones que se puede encontrar en un solo átomo perteneciente a este elemento. En cuanto a la posición donde encontrar el germanio dentro de la tabla periódica de los elementos, el germanio se encuentra en el grupo 14 y periodo 4. El germanio tiene una masa atómica de 72,64 u.
La configuración electrónica del germanio es [Ar]3d10 4s2 4p2. La configuración electrónica de los elementos, determina la forma el la cual los electrones están estructurados en los átomos de un elemento. El radio medio del germanio es de 125 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de 125 pm y su radio covalente es de 122 pm. El germanio tiene un total de 32 electrones cuya distribución es la siguiente: En la primera capa tiene 2 electrones, en la segunda tiene 8 electrones, en su tercera capa tiene 18 electrones y en la cuarta, 4 electrones.
Aplicaciones del Germanio
El germanio es una sustancia dura de color blanco grisáceo que se encuentra con los minerales de zinc, plata, plomo y cobre. Un químico alemán llamado Clemens Winkler descubrió este elemento en el año 1886 y la llamó así en referencia a Alemania. La producción principal de germanio es como un subproducto de la obtención del mineral de zinc y no se producen más de 100 toneladas al año. Es es muy demandado por sus importantes aplicaciones. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el germanio, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:
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 didodos 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. 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.
El Galio
Características
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 30,76 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del galio es de 2477 grados Kelvin o de 2204,85 grados celsius o grados centígrados.
Aplicaciones del Galio
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. La mayor parte de producción de galio se produce como un subproducto de la producción de aluminio o zinc. El galio tiene una amplia variedad de usos en diferentes industrias. Si alguna vez te has preguntado para qué sirve el galio, a continuación tienes una lista de sus posibles usos:
El uso principal del galio es en semiconductores donde se utiliza comúnmente en circuitos de microondas y en algunas aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza en para fabricar diodos LED de color azule 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. 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.
Bibliografía
Imágenes.http://elementos.org.es/img-elementos.org.es/silicio.jpghttp://elementos.org.es/img-elementos.org.es/germanio.jpghttp://elementos.org.es/img-elementos.org.es/galio.jpg