SÓLIDOS CRISTALINOS

los elementos y su estructura cristalina, propiedades y

aplicaciones:

SilicioSímbolo: Si Elementos carbonoides Grupo 14 Metaloide

Número Atómico: 14

Masa Atómica: 28,0855

Número de protones/electrones: 14

Número de neutrones (Isótopo 28-Si): 14 

Estructura electrónica: [Ne] 3s2 3p2

Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 4

Números de oxidación: -4, +2, +4

 

Electronegatividad: 1,90

Energía de ionización (kJ.mol-1): 786

Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 134

Radio atómico (pm): 118

Radio iónico (pm) (carga del ion): 26 (+4), 271 (-4)

 

Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 39,6

Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 383,3

 

Punto de Fusión (ºC): 1414

Punto de Ebullición (ºC): 3265

Densidad (kg/m3): 2329; (20 ºC) 

Volumen atómico (cm3/mol): 12,06

Estructura cristalina cubica 

Color: El silicio cristalino es gris con brillo metálico. El amorfo es marrón.

El silicio es uno de los elementos y sus compuestos más útiles para el hombre. El silicio hiperpuro puede doparse con boro, galio, fósforo o arsénico, con lo que aumenta su conductividad; se emplea para la fabricación de transistores, células solares, rectificadoras y otros dispositivos de estado sólido ampliamente empleados en electrónica. 

El silicio es un ingrediente importante del acero y el hierro ferrosilicio, el silicio amorfo hidrogenado

parece tener aplicaciones en células económicas para la conversión de energía solar en electricidad.

Entre sus compuestos, la arena y arcilla (silicatos) se usan para fabricar ladrillos y hormigón; son un

material refractario que permite trabajar a altas temperaturas, el ácido meta silícico (h2sio3) es un

ácido débil, el meta silicato de sodio es una sal básica empleada en detergentes, por un lado, para

tamponar, y por otro, para impedir que la suciedad entre en el tejido los iones sio3-2se unen a las

partículas de suciedad, dándoles carga negativa, lo que impide que se agreguen y formen partículas

insolubles.

El ácido orto silícico (h4sio4) es también un ácido débil, cuando se acidifica una solución de orto silicato

de sodio se obtiene un precipitado gelatinoso de sílice silica gel que tiene una gran superficie unos 700

m2/g y se emplea como agente desecante, soporte para catalizadores, cromatografía y aislante térmico,

los silicatos son sales de los ácidos silícicos meta silícico h2sio3 n, con n = 3, 4, 6; orto silícico (h4sio4),

ortodisilícico (h6si2o7) en muchos silicatos, algunos iones si+4 están sustituidos por al+3

aluminosilicatos, se usan para obtener esmaltes, cerámica, cemento, etc.

El óxido de silicio (sio2, sólido duro, covalente macromolecular) es muy inerte químicamente. Se

presenta en la naturaleza en el cuarzo y la arena (pequeños fragmentos de cuarzo de color dorado

debido a impurezas de óxido de hierro). el pedernal es sílice con impurezas de carbón. algunas piedras

preciosas son sílice con impurezas: amatista (fe3+). reacciona con el ácido fluorhídrico que sirve para

tallarlo. los álcalis no lo atacan salvo fundidos, formando silicatos.

alcalinos, debido a su inercia química y a su bajo coeficiente de dilatación térmica se emplea en la fabricación de crisoles, matraces, etc. es transparente a la radiación ultravioleta de alta longitud de onda, por lo que se emplea en lentes, prismas, cubetas de espectroscopia y fibras de cuarzo en instrumentos ópticos para trabajar en este rango, la sílice arena es el principal ingrediente junto con óxidos ácidos y básicos del vidrio, uno de los materiales más baratos.

el vidrio puede modelarse en una gran variedad de formas que se usan como contenedores botellas,

vasos, cristales de ventanas, aislantes eléctricos,

las siliconas cadenas o anillos o si en los que algunos oxígenos han sido sustituidos por grupos oh, ch3,

c2h5, c6h5, son también importantes productos del silicio, que se preparan hidrolizando un cloruro de

silicio orgánico como cloruro de dimetilsilicio y condensándolo; así, utilizando varios clorosilanos

sustituidos se obtienen un gran número de polímeros siliconas que se presentan desde líquidos a

sólidos duros como el cristal con propiedades muy útiles para el hombre juguetes, lubricantes, películas

impermeables, cirugía estética, pues son resistentes al ataque químico y a la descomposición térmica,

son flexibles. estas propiedades dependen de la naturaleza de los sustituyentes y de su grado de

entrecruzamiento. los polímeros lineales de elevado peso molecular son parecidos a la goma, pero no

son atacadas por el ozono; las siliconas líquidas son fluidas incluso a bajas temperaturas, mantienen su

fluidez a altas temperaturas, a las que los aceites de hidrocarburos se descomponen.

El carburo de silicio sic, con impurezas es el carborundo, es tan duro como el diamante y se emplea

como abrasivo importante, para componentes refractarios, también se ha usado para producir luz

coherente de 456 nm,

el silicio es importante en la vida de animales y plantas, no es venenoso las diatomeas extraen sílice del agua para

construir su pared celular, la tierra de diatomeas es un buen adsorbente, la sílice está presente en las cenizas de

Plantas y en el esqueleto humano, Mineros, picapedreros y otros que trabajan en lugares donde hay grandes

cantidades de polvo de sílice frecuentemente desarrollan una enfermedad pulmonar grave conocida como silicosis.

El silicio

. .Silicio

Orgánico.

silicio un mineral

GermanioGermanio, de símbolo Ge, es un elemento semimetálico cristalino, duro,

brillante, de color blanco grisáceo. Su número atómico es 32, y pertenece al

grupo 14 (o IVA) de la tabla periódica.

El químico ruso Dmitri Mendeléiev predijo la existencia y propiedades químicas del

germanio en 1871; debido a su posición en la tabla periódica, detrás del silicio, lo

llamó ekasilicio. El elemento fue en realidad descubierto en el año 1886 en

yacimientos de argirodita mineral de sulfuro de plata por el químico alemán Clemens

Alexander Winkler.

El germanio pertenece a la misma familia química que el carbono, el silicio y el plomo;

se parece a estos elementos en que todos ellos forman derivados orgánicos como el

tetra etilo de germanio y el tetra fenilo de germanio.

El germanio forma hidruros germano metano o germano (GeH4), germano etano

(Ge2H6) y germano propano (Ge3H8) análogos a los formados por el carbono en la serie alcanos

(véase Química orgánica).

Sus compuestos más importantes son el óxido germánico (GeO2) y los haluros. El germanio se

separa de otros metales por destilación de su tetracloruro.

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Ocupa el lugar 54 en abundancia entre los elementos de la corteza terrestre.Tiene un punto de fusión de 937 °C, un punto de ebullición de 2.830 °C y unadensidad relativa de 5,3; su masa atómica es 72,64. Se encuentra en pequeñas cantidades en yacimientos de plata, cobre y cinc,así como en el mineral germanita, que contiene un 8% de germanio. El elemento y sus compuestos tienen numerosas aplicaciones. Los cristales degermanio convenientemente tratados tienen la propiedad de rectificar opermitir el paso de la corriente eléctrica en un solo sentido, por lo que fueronempleados masivamente durante y después de la II Guerra Mundial comodetectores de UHF y señales de radar. Los cristales de germanio también tienen otras aplicaciones electrónicas, fueel primer metal utilizado en los transistores, dispositivos electrónicos querequieren mucha menos corriente que los tubos de vacío, el óxido degermanio se emplea en la fabricación de lentes ópticas y en el tratamiento dela anemia.

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Símbolo químico Ge

Número atómico 32

Grupo 14

Periodo 4

Aspecto blanco grisáceo

Bloque p

Densidad 5323 kg/m3

Masa atómica 72.64 u

Radio medio 125 pm

Radio atómico 125

Radio covalente 122 pm

Configuración electrónica [Ar]3d10 4s2 4p2

Electrones por capa 2, 8, 18, 4

Estados de oxidación 4

Óxido anfótero

Estructura cristalina cúbica centrada en las caras

Estado solido

Punto de fusión 1211.4 K

Punto de ebullición 3093 K

Calor de fusión 36.94 kJ/mol

Presión de vapor 0,0000746 Pa a 1210 K

Electronegatividad 2,01

Calor específico 320 J/(K·kg)Conductividad eléctrica 1,45 S/mConductividad térmica 59,9 W/(K·m)

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Germanio

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GalioGalio, de símbolo Ga, es un elemento metálico que se mantiene enestado líquido en un rango de temperatura más amplio que cualquier otroelemento, el galio se encuentra en el grupo 13 del sistema periódico sunúmero atómico es 31.

Fue descubierto espectroscópicamente por el químico francés paul émilelecoq de boisbaudran en 1875, que aisló al año siguiente el elemento en suestado metálico.

El galio presenta un color gris azulado en estado sólido y un color plateado en estadolíquido, es uno de los pocos metales que se mantienen en estado líquido atemperatura ambiente, como el agua, puede ser enfriado a baja temperatura y seexpande al congelarse. Ocupa el lugar 34 en abundancia en la corteza terrestre, su punto de fusión es de 30°c, y su punto de ebullición es de 2.403 °c. Tiene una densidad de 5,9 g/cm3, y su masaatómica es 69,7.

.El galio aparece en pequeñas cantidades en algunas variedades de blendas de cinc,

bauxita, pirita, magnetita y caolín, se asemeja al aluminio en la formación de sales y

óxidos trivalentes.

 

También forma algunos compuestos monovalentes y divalentes, su bajo punto de fusión

y su alto punto de ebullición lo hacen idóneo para fabricar termómetros de alta

temperatura.

Algunos compuestos del galio son excelentes semiconductores y se han utilizado

ampliamente en rectificadores, transistores, fotoconductores y diodos láser y máser.

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El galio

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