Silicio, germanio estructura cristalina,

y galio propiedades y

aplicaciones

Katherine Amelia Gutiérrez Sánchez

Estructura cristalina (silicio)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.

Propiedades del silicioEl 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.

Aplicaciones:Como material refractario, se usa en cerámicas, vidriados y esmaltados.Como elemento fertilizante en forma de mineral primario rico en silicio, 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 onda de 456 nm.La silicona se usa en medicina en implantes de seno y lentes de contacto.

Estructura cristalina (germanio)

Es un metaloide sólido duro, cristalino, de color blanco grisáceo lustroso, quebradizo, que conserva el brillo a temperaturas ordinarias. Presenta la misma estructura cristalina que el diamante y resiste a los ácidos y álcalis.

Forma gran número de compuestos organometálicos y es un importante material semiconductor utilizado en transistores y fotodetectores. A diferencia de la mayoría de semiconductores, el germanio tiene una pequeña banda prohibida (band gap) por lo que responde de forma eficaz a la radiación infrarroja y puede usarse en amplificadores de baja intensidad.

Propiedades

Propiedades del germanioEl 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 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.

AplicacionFibra óptica.Electrónica: radares y amplificadores de guitarras eléctricas usados por músicos nostálgicos del sonido de la primera época del rock and roll; aleaciones Sigue en circuitos integrados de alta velocidad. También se utilizan compuestos sándwich 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).

Estructura cristalina (galio)El galio es un metal blando, grisáceo en estado líquido y plateado brillante al solidificar, sólido deleznable a bajas temperaturas que funde a temperaturas cercanas a la del ambiente (como cesio, mercurio y rubidio) e incluso cuando se sostiene en la mano por 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 puntos de fusión y ebullición) y la presión de vapor es baja incluso a altas temperaturas. El metal se expande un 3,1% al solidificar y flota en el líquido al igual que el hielo en el agua.

Presenta una acusada tendencia a su enfriarse por debajo del punto de fusión (permaneciendo aún en estado líquido) por lo que es necesaria una semilla (un pequeño sólido añadido al líquido) para solidificarlo. La cristalización no se produce en ninguna de las estructuras simples; la fase estable en condiciones normales es ortorrómbica, con 8 átomos en cada celda unitaria en la que cada átomo sólo tiene otro en su vecindad más próxima a una distancia de 2,44 Å y estando los otros seis a 2,83 Å. En esta estructura el enlace químico formado entre los átomos más cercanos es covalente siendo la molécula Ga2 la que realmente forma el entramado cristalino.

A otra presión y temperatura se han encontrado numerosas fases estables y meta estables distintas.

El galio corroe otros metales al difundirse en sus redes cristalinas.

Aplicación del GalioPor 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.El galio se alea con facilidad con la mayoría de los metales y se usa en aleaciones de bajo punto de fusión.El isótopo Ga-67 se usa en medicina nuclear.El indio es un elemento químico de número atómico 49 situado en el grupo 13 de la tabla periódica de los elementos. Su símbolo es In. Es un metal poco abundante, maleable, fácilmente fundible, químicamente similar al aluminio y al galio, pero más parecido al zinc (de hecho, la principal fuente de obtención de este metal es a partir de las minas de zinc). Entre otras aplicaciones, se emplea para formar películas delgadas que sirven como películas lubricantes.

Propiedades del galioEl 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.

Bibliografía

www.monografia.comelementos.org.es/germanio?HyperPhysicsgoogleWikipedia