SOLIDOS CRISTALINOS

PRESENTADO POR: ALBERTO S. ORIHUELA SANABRIA

INGENIERÍA DE SISTEMAS E INFORMÁTICA

SOLIDOS CRISTALINOS

ES AQUEL QUE TIENE UNA ESTRUCTURA PERIÓDICA Y ORDENADA, QUE SE EXPANDE EN LAS TRES DIRECCIONES DEL ESPACIO, POR LO QUE PRESENTA UNA FORMA INVARIANTE SALVO POR LA ACCIÓN DE FUERZAS EXTERNAS

AQUÍ TENEMOS ALGUNAS IMÁGENES DE LOS DISTINTOS TIPOS DE CRISTALES:

CRISTALES IÓNICOS CRISTALES MOLECULARES

CRISTALES COVALENTES

CRISTALES METÁLICOS

SILICIO

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Nombre: Silicio Símbolo: Si

Número atómico: 14 Masa atómica (uma): 28,0855

Período: 3 Grupo: IVA (carbonoideos)

Bloque: p (representativo) Valencias: +2, +4, -4

PROPIEDADES PERIÓDICAS

Configuración electrónica: [Ne] 3s2 3p2 Radio atómico (Å): 1,32

Radio iónico (Å): 0,41 (+4) Radio covalente (Å): 1,11

Energía de ionización (kJ/mol): 786 Electronegatividad: 1,90

Afinidad electrónica (kJ/mol): 134  

PROPIEDADES FÍSICAS

Densidad (g/cm3): 2,33 Color: gris con brillo metálico

Punto de fusión (ºC): 1414 Punto de ebullición (ºC): 2680

Volumen atómico (cm3/mol): 12,06  

Descripción General

SILICIO

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina: cúbica centrada en las caras

Dimensiones de la celda unidad / pm: a=565.754

Grupo espacial: Fd3m

•Utilizado para producir chips para ordenadores.•Las células fotovoltaicas para conversión directa de energía solar en eléctrica utilizan obleas cortadas de cristales simples de silicio de grado electrónico.•El silicio hiperpuro puede doparse con boro, galio, fósforo o arsénico, aumentando su conductividad; se emplea para la fabricación de transistores, rectificadores y otros dispositivos de estado sólido ampliamente empleados en electrónica.•Se utiliza como integrante de aleaciones para dar mayor resistencia a aluminio, magnesio, cobre y otros metales.•La arena y arcilla (silicatos) se usan para fabricar ladrillos y hormigón; son un material refractario que permite trabajar a altas temperaturas.•El metasilicato de sodio, Na2SiO3, es una sal empleada en detergentes para tamponar e impedir que la suciedad entre en el tejido: los iones metasilicatos, SiO3

-2,se unen a las partículas de suciedad, dándoles carga negativa, lo que impide que se agreguen y formen partículas insolubles.•Al acidificar el ortosilicato de silicio se obtiene un precipitado gelatinoso de sílice (sílica gel) que se emplea como agente desecante, soporte para catalizadores, cromatografía y aislante térmico.•La sílice (arena) es el principal ingrediente del vidrio, uno de los materiales más baratos con excelentes propiedades mecánicas, ópticas, térmicas y eléctricas.•Las siliconas son derivados poliméricos del silicio. Se utilizan para juguetes, lubricantes, películas impermeables, implantes para cirugía estética, ...•El carburo de silicio se utiliza como abrasivo importante, para componentes refractarios.

Aplicaciones del Silicio

GERMANIO

Descripción General

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Nombre: Germanio Símbolo: Ge

Número atómico: 32 Masa atómica (uma): 72,61

Período: 4 Grupo: IVA (carbonoideos)

Bloque: p (representativo) Valencias: +2, +4, 

PROPIEDADES PERIÓDICAS

Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p2 Radio atómico (Å): 1,25

Radio iónico (Å):0,53 (+4), 0,93 (+2) Radio covalente (Å): 1,22

Energía de ionización (kJ/mol): 784 Electronegatividad: 2,01

Afinidad electrónica (kJ/mol): 116  

PROPIEDADES FÍSICAS

Densidad (g/cm3): 5,323 Color: Grisáceo 

Punto de fusión (ºC): 938 Punto de ebullición (ºC): 2830

Volumen atómico (cm3/mol): 13,64  

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina: cúbica centrada en las caras

Dimensiones de la celda unidad / pm: a=543.07

Grupo espacial: Fd3m

GERMANIO

Aplicaciones del Silicio

•Se utiliza como semiconductor.•El germanio dopado con arsénico, galio, u otros elementos se utiliza como transistor.•Por ser transparente a la radiación infrarroja se emplea en forma de monocristales en espectroscopios infrarrojos (lentes, prismas y ventanas) y otros aparatos ópticos entre los que se encuentran detectores infrarrojos extremadamente sensibles.•El óxido de germanio se aplica en lentes gran angular de cámaras y en objetivos de microscopio.•El germanio se utiliza como detector de la radiación gamma.•Los compuestos organogermánicos se están utilizando en quimioterapia, pues tienen poca toxicidad para los mamíferos y son eficaces contra ciertas bacterias.

GALIO

Descripción General

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Nombre: Galio Símbolo: Ga

Número atómico: 31 M. atómica (uma): 69,723

Período: 4 Grupo: IIIA (térreo)

Bloque: p (representativo) Valencias: +1, +3

PROPIEDADES PERIÓDICAS

Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p1 Radio atómico (Å): 1,30

Radio iónico (Å): 1,13 (+1), 0,62 (+3) Radio covalente (Å): 1,26

Energía de ionización (kJ/mol): 578 Electronegatividad: 1,81

Afinidad electrónica (kJ/mol): 29  

PROPIEDADES FÍSICAS

Densidad (g/cm3): 5,904 Color: Plateado-blanco

Punto de fusión (ºC): 30 P. de ebullición (ºC): 2204

Volumen atómico (cm3/mol): 11,81  

GALIO

DATOS CRISTALOGRÁFICOS

Estructura cristalina: ortorrómbica centrada en las bases

Dimensiones de la celda unidad / pm:

a=451.86, b=765.70, c=452.58

Grupo espacial: Cmca

•Se emplea en el dopado de semiconductores y en la fabricación de dispositivos de estado sólido como: transistores, diodos, células solares, etc.•El 72Ga se emplea en el diagnóstico y terapia de tumores óseos.•Se utiliza en aleaciones con bajo punto de fusión.•El arseniuro de galio se usa para convertir la electricidad en luz coherente (láser).•Con hierro, litio, magnesio, itrio y gadolinio forma materiales magnéticos.•El galato de magnesio, con impurezas de iones divalentes, se utiliza en la pólvora de fósforos activados con luz ultravioleta.•El galio se utiliza para la detección de neutrinos solares.

Aplicaciones del Silicio

FUENTES DE INVESTIGACIÓN

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

• http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/silicio.htm

• http://www.periodni.com/es/ge.html