Ingeniería de Sistemas

Julio Ayala Vega

2014

*Solidos Cristalinos

*Estructura Cristalina

*La estructura cristalina es la forma solida de cómo se ordenan y empaquetan los átomos, moléculas o iones. Estos son empaquetados de manera ordenada y con patrones de repetición que se extienden en las tres dimensiones del espacio. La cristalografía es el estudio científico de los cristales y su formación.• El estado cristalino de la materia es el de mayor orden, es

decir, donde las correlaciones internas son mayores. Esto se refleja en sus propiedades antrópicas y discontinuas. Suelen aparecer como entidades puras, homogéneas y con formas geométricas definidas (hábito) cuando están bien formados. No obstante, su morfología externa no es suficiente para evaluar la denominada cristalinidad de un material.

*Solidos Cristalinos

*Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica y ordenada, que se expande en las tres direcciones del espacio, por lo que presentan una forma invariante, salvo por la acción de fuerzas externas.

• Los hay de tres tipos– Cristales iónicos– Cristales covalentes– Cristales moleculares– Cristales Metálicos

*Silicio Estructura

* La ilustración de arriba muestra la disposición de los átomos de silicio en una célula unitaria, con números que indican la altura del átomo por encima de la base del cubo, como una fracción de la dimensión de la celda.

* 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 0,566 nm.

* Silicio Propiedades

* 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 1687 grados Kelvin o de 1414,85 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del silicio es de 3173 grados Kelvin o de 2900,85 grados celsius o grados centígrados.

*Silicio Aplicaciones

* El 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.

*Germanio estructura

*En la electrónica de estado sólido, ya sea el silicio como el germanio puros pueden ser utilizados como semiconductores intrínsecos, los cuales forman el punto de partida para la fabricación. Cada uno de ellos tienen cuatro electrones de valencia, pero el germanio a una determinada temperatura tiene mas electrones libres y una mayor conductividad. El silicio es de lejos, el semiconductor mas ampliamente utilizado en electrónica, particularmente porque se puede usar a mucho mayor temperatura que el germanio.

*Germanio Propiedades

* 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 939,25 grados celsius o grados centígrados. El punto de ebullición del germanio es de 3093 grados Kelvin o de 2820,85 grados celsius o grados centígrados.

*Germanio Aplicaciones

* 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.

*Galio Estructura

* El Galio cuenta con 31 electrones. El Galio es un elemento que no se encuentra libre en la naturaleza, se crea artificialmente (surge como subproducto en la fabricación de aluminio) y que junto al mercurio, el cesio y el rubidio, constituyen los 4 metales capaces de mantenerse en estado líquido a temperaturas de ambiente

* Al solidificarse, este elemento se expande hasta un 3,1% y algunas de sus formas pueden hallarse como elemento traza en el carbón, la bauxita y algunos otros minerales del planeta.

* Lo curioso es que el Galio se derrite al ser expuesto apenas al calor (ejemplo: la mano) y se convierte en líquido, vuelve a su estado sólido cuando se le deja en su temperatura de ambiente.

*Galio Propiedades

* 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.

*Galio Aplicaciones

* 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 mercurioque 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.

*Fuentes

* http://es.wikipedia.org/wiki/Estructura_cristalina

* http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4910/html/1_slidos_cristalinos_tipos_de_cristales.html

* http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili2.html

* http://elementos.org.es/silicio

* http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili.html

* http://elementos.org.es/germanio

* http://3ksistemas6k.blogspot.com/2013/09/semiconductores-extrinsecos-dopados-del.html

* http://elementos.org.es/galio