El documento describe las propiedades del silicio, un metaloide que constituye el 28% de la corteza terrestre. El silicio se presenta en forma amorfa y cristalina, y forma parte de minerales como el dióxido de silicio. A nivel atómico, los átomos de silicio forman enlaces covalentes tetraédricos que le confieren sus propiedades semiconductoras. El silicio se utiliza ampliamente en la industria electrónica para fabricar chips, transistores y células solares.

1. Romeltk
SÓLIDOS CRISTALINOS
FÍSICA ELECTRÓNICA

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.
El silicio constituye un 28% de la
corteza terrestre. No existe en
Se presenta en forma amorfa y estado libre, sino que se
cristalizada; el primero es un polvo encuentra en forma de dióxido
parduzco, más activo que la de silicioy de silicatos complejos.
variante cristalina, que se Los minerales que contienen
presenta en octeadros de color silicio constituyen cerca del 40%
azul grisáceo y brillo metálico. de todos los minerales
comunes, incluyendo más del
90% de los minerales que forman
rocas volcánicas.

3. ESTRUCTURA DEL SILICIO
Como podemos observar en el dibujo, el átomo de silicio
presenta un enlace covalente, esto quiere decir que cada
átomo está unido a otros cuatro átomos y compartiendo sus
electrones de valencia. Es así, porque de otra manera el
silicio no tendría el equilibrio en la capa de valencia, necesita
8 electrones para su estabilidad. El enlace covalente lo
forman todos los elementos del grupo IV de la tabla
periódica, al cual pertenece el silicio.
Al aplicarle energía externa, ya sea de calor o de
luz, se rompen los enlaces quedando un electrón
libre por cada enlace roto, pero a su vez, se tiene
un hueco vacío, el que ocupaba el electrón. De
esta forma se obtiene corriente eléctrica, por el
movimiento de los electrones hacía los
potenciales positivos y del movimiento de los
huecos hacía los potenciales negativos. Esto
sucede así siempre que se utiliza al silicio como
un semiconductor intrínseco.

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 elmento 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. PROPIEDADES ATÓMICAS DEL SILICIO
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 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 1,0 pm, su radio atómico o radio de Bohr es de 1,1 pm, su radio
covalente es de 1,1 pm y su radio de Van der Waals es de 2,0 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.

6. APLICACIONES DEL SILICIO
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 Silicón Valley (Valle
del Silicio) a la región de California en la que
concentran numerosas empresas del sector de
la electrónica y la informática

7. GERMANIO
El germanio es un elemento
químico con número
atómico 32, y símbolo Ge
perteneciente al grupo 4 de
la tabla periódica de los
elementos.
Forma gran número de compuestos
organometálicos y es un importante
material semiconductor utilizado en
Es un metaloide sólido transistores y fotodetectores. A
duro, cristalino, de color blanco diferencia de la mayoría de
grisáceo semiconductores, el germanio tiene
lustroso, quebradizo, que una pequeña banda prohibida (band
conserva el brillo a temperaturas gap) por lo que responde de forma
ordinarias. Presenta la misma eficaz a la radiación infrarroja y puede
estructura cristalina que el usarse en amplificadores de baja
diamante y resiste a los ácidos y intensidad.
álcalis.

8. PROPIEDADES DEL GERMANIO
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 elmento
químico de aspecto blanco grisáceo y
pertenece al grupo de los metaloides. El
número atómico del germanio es 32. El
símbolo químico del germanio es Ge. El
punto de fusión del germanio es de 1211,4
grados Kelvin o de 938,25 grados celsius o
grados centígrados. El punto de ebullición
del germanio es de 30,3 grados Kelvin o de
2819,85 grados celsius o grados
centígrados.

9. APLICACIONES DEL GERMANIO
Las aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se investiga su sustitución
por materiales más económicos.
El germanio tiene aplicaciones electrónicas,
con ella se elabora 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). Se emplea también
en la 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,
se usa como elemento endurecedor del
aluminio, magnesio y estaño.

10. GALIO
El galio es un metal blando, grisáceo en Presenta una acusada tendencia
estado líquido y plateado brillante al a subenfriarse por debajo del
solidificar, sólido deleznable a bajas punto de fusión (permaneciendo
temperaturas que funde a temperaturas aún en estado líquido) por lo que
cercanas a la del ambiente (como es necesaria una semilla (un
cesio, mercurio y rubidio) e incluso pequeño sólido añadido al
cuando se sostiene en la mano por su líquido) para solidificarlo. La
bajo punto de fusión (28,56 C). El rango cristalización no se produce en
de temperatura en el que permanece ninguna de las estructuras
líquido es uno de los más altos de los simples; la fase estable en
metales (2174 C separan sus punto de condiciones normales es
fusión y ebullición) y la presión de ortorrómbica, con 8 átomos en
vapor es baja incluso a altas cada celda unitaria en la que
temperaturas. El metal se expande un cada átomo sólo tiene otro en su
3,1% al solidificar y flota en el líquido al vecindad más próxima a una
igual que el hielo en el agua. El galio es un elemento distancia de 2,44 Å y estando los
químico de la tabla otros seis a 2,83 Å. En esta
periódica de número estructura el enlace químico
atómico 31 y símbolo formado entre los átomos más
Ga. cercanos es covalente siendo la
molécula Ga2 la que realmente
forma el entramado cristalino

11. PROPIEDADES DEL GALIO
El galio pertenece al grupo de
El estado del galio en su forma natural es
elementos metálicos conocido como
sólido. El galio es un elemento químico de
metales del bloque p que están
aspecto blanco plateado y pertenece al
situados junto a los metaloides o
grupo de los metales del bloque p. El
semimetales en la tabla periódica.
número atómico del galio es 31. El símbolo
Este tipo de elementos tienden a ser
químico del galio es Ga. El punto de fusión
blandos y presentan puntos de
del galio es de 302,91 grados Kelvin o de
fusión bajos, propiedades que
29,76 grados Celsius o grados centígrados.
también se pueden atribuir al galio,
El punto de ebullición del galio es de 24,7
dado que forma parte de este grupo
grados Kelvin o de 2203,85 grados Celsius o
de elementos.
grados centígrados.

12. APLICACIONES DEL GALIO
La principal aplicación del galio (arseniuro de galio) es
la construcción de circuitos integrados y dispositivos
optoelectrónicos como diodos láser y LED. Por su
intenso y brillante plateado y la capacidad de mojar
superficies de vidrio y porcelana se utiliza en la
construcción de espejos. Se emplea para dopar
materiales semiconductores y construir dispositivos
diversos como transistores. En termómetros de alta
temperatura por su bajo punto de fusión.
En medicina nuclear se emplea el galio como elemento
trazador (escáner de galio) para el diagnóstico de
enfermedades inflamatorias o infecciosas activas,
tumores y abscesos ya que se acumula en los tejidos
que sufren dichas patologías. El isótopo Ga-67 se
inyecta en el torrente sanguíneo a través de una vena
del brazo en la forma de citrato de galio realizándose el
escáner 2 o tres días después para dar tiempo a que
éste se acumule en los tejidos afectados. Posteriormente
se elimina principalmente en la orina y las heces. La
exposición a la radiación es inferior a la debida a otros
procedimientos como los rayos X o TAC