Solidos cristalinos.

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Silicio Galio Germanio

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Silicio Galio

Germanio

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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.

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Al combinarse los átomos de Silicio para formar un sólido, lo hacen formando una estructura ordenada llamada cristal. Esto se debe a los "Enlaces Covalentes", que son las uniones entre átomos que se hacen compartiendo electrones adyacentes de tal forma que se crea un equilibrio de fuerzas que mantiene unidos los átomos de Silicio.

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Vamos a representar un cristal de silicio de la siguiente forma:

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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 semicondictor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electronica y microelectronica 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. Tiene propiedades semiconductoras, se usa en la fabricación de transistores, células solares. Como material refractario, se usa en ceramicas, vidriados y esmaltados. También como, elemento fertilizante en forma de mineral primario rico en silicio, para la agricultura. Como elemento de aleación en fundiciones, en la fabricación de vidrio para ventanas y aislantes. Es un semiconductor; su resistividad a la corriente eléctrica a temperatura ambiente varía entre la de los metales y la de los aislantes.

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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 elemento 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.

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PROPIEDAD EKASILICIO GERMANIO

  (Predichas, 1871) (Observadas, 1886)

Masa atómica 72 72,59

Densidad (g/cm3) 5,5 5,35

Calor específico (kJ/kg·K) 0,31 0,32

Punto de fusión (°C) alto 960

Fórmula del óxido RO2 GeO2

Fórmula del cloruro RCl4 GeCl4

Densidad del óxido (g/cm3) 4,7 4,7

Punto de ebullición del cloruro (°C)

100 86

Color

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Germanio El germanio tiene una apariencia metálica, pero exhibe las propiedades físicas y químicas de un metal sólo en condiciones especiales, dado que está localizado en la tabla periódica en donde ocurre la transición de metales a no metales. A temperatura ambiente hay poca indicación de flujo plástico y, en consecuencia, se comporta como un material quebradizo. Las propiedades del germanio son tales que este elemento tiene varias aplicaciones importantes, especialmente en la industria de los semiconductores. Presenta la misma estructura cristalina que el diamante (es cúbica) y resiste a los ácidos y álcalis. Este diagrama muestra un ordenamiento de átomos en una "celda unitaria" de germanio.

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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). 

 

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Es un metal blando.Es grisáceo en estado líquido. Es plateado brillante al solidificar.Es un sólido deleznable (se rompe o deshace fácilmente) a bajas temperaturas. Fundé a temperaturas cercanas a la temperatura ambiente (como el cesio, mercurio y rubidio) e incluso cuando lo cogemos con la mano, debido a su bajo punto de fusión (28,56 °C).El rango de temperatura en el que permanece líquido es uno de los más altos de los metales (2174 °C separan sus punto de fusión y ebullición). GALIO EN ESTADO LÍQUIDO

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Estructura cristalina:ortorrómbica centrada en las basesDimensiones de la celda unidad / pm:a=451.86, b=765.70, c=452.58Grupo espacial:Cmca

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Debido a su bajo punto de fusión y al alto punto de ebullición del metal, éste es idóneo como líquido termométrico en termómetros de alta temperatura. Se alea con facilidad con la mayoría de los metales y se usa en aleaciones de bajo punto de fusión.Se emplea para dopar -agregar impurezas a un material semiconductor con el objetivo de obtener propiedades de conducción eléctrica específicas- materiales semiconductores y construir dispositivos diversos como transistores. Se ha descubierto recientemente que aleaciones galio-aluminio en contacto con agua producen una reacción química dando como resultado hidrógeno. Este método no es rentable, ni ecológico, ya que requiere la doble fundición del aluminio, con el consiguiente gasto energético.

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