SOLIDOS CRISTALINOS   Estructura cristalina, propiedades yaplicaciones de los siguientes elementos:              Silicio ...
SilicioPolvo de silicio   Policristal de silicio   Olivino.
SilicioEl silicio es un elemento químico metaloide, númeroatómico 14 y situado en el grupo 4 de la tablaperiódica de los e...
Estructura Cristalina del Silicio
Estructura Cristalina del Silicio                          silicioEstructura cristalina               Cúbica centrada en l...
Propiedades Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y elgermanio. En forma cristalina es muy duro y poco sol...
PropiedadesSe disuelve en ácido fluorhídrico formando el gastetrafluoruro de silicio, SiF4 (ver flúor), y es atacado por l...
PropiedadesEl silicio constituye un 28% de la corteza terrestre. No existe enestado libre, sino que se encuentra en forma ...
Aplicaciones Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria dela cerámica técnica y, debido...
Aplicaciones Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados yesmaltados.Como elemento fertilizante en forma de ...
Aplicaciones Se utiliza en la industria del acero como componente de lasaleaciones de silicio-acero. Para fabricar el acer...
Aplicaciones El silicio es un semiconductor; su resistividad a lacorriente eléctrica a temperatura ambiente varíaentre la ...
Aplicaciones La sílice y los silicatos se utilizan en la fabricación de vidrio,barnices, esmaltes, cemento y porcelana, y ...
Aplicaciones El silicato de sodio (Na2SiO3), también llamado vidrio, es unsilicato sintético importante, sólido amorfo, in...
Aplicaciones   El monóxido de silicio, SiO, se usa para proteger   materiales, recubriéndolos de forma que la superficie  ...
Germanio
GermanioEl germanio es un elemento químico con númeroatómico 32, y símbolo Ge perteneciente al grupo 4 dela tabla periódic...
Estructura Cristalina del Germanio
Estructura Cristalina del Germanio                          germanioEstructura cristalina           Cúbica centrada en las...
Propiedades Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color blancogrisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo ...
AplicacionesLas aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo    Fibra óptica.    Electrónica: radares y...
Galio
GalioElemento químico metálico, raro, blanco, duro ymaleable, parecido al aluminio, que suele aparecer enminerales de cinc...
Estructura Cristalina del Galio
Estructura Cristalina del Galio                          galioEstructura cristalina       OrtorrómbicaN° CAS              ...
Propiedades El galio es un metal blando, grisáceo en estado líquido yplateado brillante al solidificar, sólido deleznable ...
Propiedades Presenta una acusada tendencia a subenfriarse por debajodel punto de fusión (permaneciendo aún en estadolíquid...
Aplicaciones La principal aplicación del galio (arseniuro de galio) es laconstrucción de circuitos integrados y dispositiv...
Aplicaciones    Se ha descubierto recientemente que aleaciones galio-aluminio en   contacto con agua produce una reacción ...
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  1. 1. SOLIDOS CRISTALINOS Estructura cristalina, propiedades yaplicaciones de los siguientes elementos:  Silicio  Germanio  Galio
  2. 2. SilicioPolvo de silicio Policristal de silicio Olivino.
  3. 3. SilicioEl silicio es un elemento químico metaloide, númeroatómico 14 y situado en el grupo 4 de la tablaperiódica de los elementos formando parte de lafamilia de los carbonoideos de símbolo Si. Es elsegundo elemento más abundante en la cortezaterrestre (27,7% en peso) después del oxígeno. Sepresenta en forma amorfa y cristalizada; el primero esun polvo parduzco, más activo que la variantecristalina, que se presenta en octaedros de color azulgrisáceo y brillo metálico.
  4. 4. Estructura Cristalina del Silicio
  5. 5. Estructura Cristalina del Silicio silicioEstructura cristalina Cúbica centrada en las carasN° CAS 7440-21-3N° EINECS 231-130-8Calor específico 700 J/(K·kg)Conductividad eléctrica 4.35·10-4 S/mConductividad térmica 148 W/(K·m)Velocidad del sonido 8433 m/s a 293,15 K(20 °C)
  6. 6. Propiedades Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y elgermanio. En forma cristalina es muy duro y poco soluble y presentaun brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elementorelativamente inerte y resiste la acción de la mayoría de los ácidos,reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El silicio transmitemás del 95% de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.Se prepara en forma de polvo amorfo amarillo pardo o de cristalesnegros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de silicio(SiO2), con un agente reductor, como carbono o magnesio, en unhorno eléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7, suficientepara rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene un punto defusión de 1.411 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidadrelativa de 2,33. Su masa atómica es 28,086.
  7. 7. PropiedadesSe disuelve en ácido fluorhídrico formando el gastetrafluoruro de silicio, SiF4 (ver flúor), y es atacado por losácidos nítrico, clorhídrico y sulfúrico, aunque el dióxido desilicio formado inhibe la reacción. También se disuelve enhidróxido de sodio, formando silicato de sodio y gashidrógeno. A temperaturas ordinarias el silicio no esatacado por el aire, pero a temperaturas elevadasreacciona con el oxígeno formando una capa de sílice queimpide que continúe la reacción. A altas temperaturasreacciona también con nitrógeno y cloro formando nitrurode silicio y cloruro de silicio respectivamente.
  8. 8. PropiedadesEl silicio constituye un 28% de la corteza terrestre. No existe enestado libre, sino que se encuentra en forma de dióxido de silicio yde silicatos complejos. Los minerales que contienen silicioconstituyen cerca del 40% de todos los minerales comunes,incluyendo más del 90% de los minerales que forman rocasvolcánicas. El mineral cuarzo, sus variedades (cornalina, crisoprasa,ónice, pedernal y jaspe) y los minerales cristobalita y tridimita sonlas formas cristalinas del silicio existentes en la naturaleza. Eldióxido de silicio es el componente principal de la arena. Lossilicatos (en concreto los de aluminio, calcio y magnesio) son loscomponentes principales de las arcillas, el suelo y las rocas, enforma de feldespatos, anfíboles, piroxenos, micas y ceolitas, y depiedras semipreciosas como el olivino, granate, zircón, topacio yturmalina.
  9. 9. Aplicaciones Se utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria dela cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muyabundante, tiene un interés especial en la industria electrónica ymicroelectrónica como material básico para la creación de obleas o chipsque se pueden implantar en transistores, pilas solares y una gran variedadde circuitos electrónicos. El silicio es un elemento vital en numerosasindustrias. El dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importanteconstituyente del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la producción decemento portland. Por sus propiedades semiconductoras se usa en lafabricación de transistores, células solares y todo tipo de dispositivossemiconductores; por esta razón se conoce como Silicon Valley (Valle delSilicio) a la región de California en la que concentran numerosas empresasdel sector de la electrónica y la informática. Otros importantes usos delsilicio son:
  10. 10. Aplicaciones Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados yesmaltados.Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico ensilicio, 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 ondade 456 nm.La silicona se usa en medicina en implantes de seno y lentes decontacto.
  11. 11. Aplicaciones Se utiliza en la industria del acero como componente de lasaleaciones de silicio-acero. Para fabricar el acero, se desoxida elacero fundido añadiéndole pequeñas cantidades de silicio; elacero común contiene menos de un 0,30 % de silicio. El acero alsilicio, que contiene de 2,5 a 4% de silicio, se usa para fabricar losnúcleos de los transformadores eléctricos, pues la aleaciónpresenta baja histéresis (ver Magnetismo). Existe una aleaciónde acero, el durirón, que contiene un 15% de silicio y es dura,frágil y resistente a la corrosión; el durirón se usa en los equiposindustriales que están en contacto con productos químicoscorrosivos. El silicio se utiliza también en las aleaciones de cobre,como el bronce y el latón.
  12. 12. Aplicaciones El silicio es un semiconductor; su resistividad a lacorriente eléctrica a temperatura ambiente varíaentre la de los metales y la de los aislantes. Laconductividad del silicio se puede controlarañadiendo pequeñas cantidades de impurezasllamadas dopantes. La capacidad de controlar laspropiedades eléctricas del silicio y su abundancia en lanaturaleza han posibilitado el desarrollo y aplicaciónde los transistores y circuitos integrados que seutilizan en la industria electrónica.
  13. 13. Aplicaciones La sílice y los silicatos se utilizan en la fabricación de vidrio,barnices, esmaltes, cemento y porcelana, y tienen importantesaplicaciones individuales. La sílice fundida, que es un vidrio quese obtiene fundiendo cuarzo o hidrolizando tetracloruro desilicio, se caracteriza por un bajo coeficiente de dilatación y unaalta resistencia a la mayoría de los productos químicos. El gel desílice es una sustancia incolora, porosa y amorfa; se preparaeliminando parte del agua de un precipitado gelatinoso de ácidosilícico, SiO2·H2O, el cual se obtiene añadiendo ácido clorhídricoa una disolución de silicato de sodio. El gel de sílice absorbe aguay otras sustancias y se usa como agente desecante ydecolorante.
  14. 14. Aplicaciones El silicato de sodio (Na2SiO3), también llamado vidrio, es unsilicato sintético importante, sólido amorfo, incoloro y soluble enagua, que funde a 1088 °C. Se obtiene haciendo reaccionar sílice(arena) y carbonato de sodio a alta temperatura, o calentandoarena con hidróxido de sodio concentrado a alta presión. Ladisolución acuosa de silicato de sodio se utiliza para conservarhuevos; como sustituto de la cola o pegamento para hacer cajasy otros contenedores; para unir gemas artificiales; como agenteincombustible, y como relleno y adherente en jabones ylimpiadores. Otro compuesto de silicio importante es elcarborundo, un compuesto de silicio y carbono que se utilizacomo abrasivo.
  15. 15. Aplicaciones El monóxido de silicio, SiO, se usa para proteger materiales, recubriéndolos de forma que la superficie exterior se oxida al dióxido, SiO2. Estas capas se aplican también a los filtros de interferencias. Fue identificado por primera vez por Antoine Lavoisier en 1787.Referencia: http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio
  16. 16. Germanio
  17. 17. GermanioEl germanio es un elemento químico con númeroatómico 32, y símbolo Ge perteneciente al grupo 4 dela tabla periódica de los elementos.
  18. 18. Estructura Cristalina del Germanio
  19. 19. Estructura Cristalina del Germanio germanioEstructura cristalina Cúbica centrada en las carasN° CAS 7440-56-4N° EINECS 231-164-3Calor específico 320 J/(K·kg)Conductividad eléctrica 1,45 S/mConductividad térmica 59,9 W/(K·m)Velocidad del sonido 5400 m/s a 293,15 K(20 °C)
  20. 20. Propiedades Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color blancogrisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo atemperaturas ordinarias. Presenta la misma estructuracristalina que el diamante y resiste a los ácidos y álcalis.Forma gran número de compuestos organometálicos y esun importante material semiconductor utilizado entransistores y fotodetectores. A diferencia de la mayoría desemiconductores, el germanio tiene una pequeña bandaprohibida (band gap) por lo que responde de forma eficaza la radiación infrarroja y puede usarse en amplificadoresde baja intensidad.
  21. 21. AplicacionesLas aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo 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).Referencia: http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio
  22. 22. Galio
  23. 23. GalioElemento químico metálico, raro, blanco, duro ymaleable, parecido al aluminio, que suele aparecer enminerales de cinc. Núm. atóm. 31. Símb. Ga.
  24. 24. Estructura Cristalina del Galio
  25. 25. Estructura Cristalina del Galio galioEstructura cristalina OrtorrómbicaN° CAS 7440-55-3N° EINECS 231-163-8Calor específico 370 J/(K·kg)Conductividad eléctrica 6,78 106 S/mConductividad térmica 40,6 W/(K·m)Velocidad del sonido 2740 m/s a 293,15 K(20 °C)
  26. 26. Propiedades El galio es un metal blando, grisáceo en estado líquido yplateado brillante al solidificar, sólido deleznable a bajastemperaturas que funde a temperaturas cercanas a la de laambiente (como cesio, mercurio y rubidio) e inclusocuando se lo agarra con la mano por su bajo punto defusión (28,56 °C). El rango de temperatura en el quepermanece líquido es uno de los más altos de los metales(2174 °C separan sus punto de fusión y ebullición) y lapresión de vapor es baja incluso a altas temperaturas. Elmetal se expande un 3,1% al solidificar y flota en el líquido aligual que el hielo en el agua.
  27. 27. Propiedades Presenta una acusada tendencia a subenfriarse por debajodel punto de fusión (permaneciendo aún en estadolíquido) por lo que es necesaria una semilla (un pequeñosólido añadido al líquido) para solidificarlo. La cristalizaciónno se produce en ninguna de las estructuras simples; lafase estable en condiciones normales es ortorrómbica, con8 átomos en cada celda unitaria en la que cada átomo sólotiene otro en su vecindad más próxima a una distancia de2,44 Å y estando los otros seis a 2,83 Å. En esta estructurael enlace químico formado entre los átomos más cercanoses covalente siendo la molécula Ga2 la que realmenteforma el entramado cristalino.
  28. 28. Aplicaciones La principal aplicación del galio (arseniuro de galio) es laconstrucción de circuitos integrados y dispositivosoptoelectrónicos como diodos láser y LED.Se emplea para dopar materiales semiconductores y construirdispositivos diversos como transistores.En termómetros de alta temperatura por su bajo punto defusión.El galio se alea con facilidad con la mayoría de los metales y seusa en aleaciones de bajo punto de fusión.El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear.
  29. 29. Aplicaciones Se ha descubierto recientemente que aleaciones galio-aluminio en contacto con agua produce una reacción química dando como resultado hidrógeno. Este método para la obtención de hidrógeno no es rentable, ni ecológico, ya que requiere la doble fundición del aluminio, con el consiguiente gasto energético. También se ha descubierto más recientemente que una aleación de galio-antimonio sumergida en agua y en la cual incide la luz solar provoca la separación de las moléculas de agua en hidrógeno y oxígeno. Gracias al uso potencial de esta aleación no será necesario el uso de combustibles fósiles para generar hidrógeno a partir del agua, reduciendo con ello las emisiones de CO2.Referencia: http://es.wikipedia.org/wiki/Galio

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