Sólidos cristalinos
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PRESENTADO POR: HANCCO QUISPE ELAR EDGAR
1Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
UNIVERSIDAD PRIVADA TELESUP
INGINIERIA DE SISTEMAS E INFORMATICA
SÓLIDOS CRISTALINOS
Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO QUISPE
Investiga en el Internet sobre los siguientes elementos,
describe su estructura cristalina, propiedades y aplicaciones:
Silicio
Germanio
Galio
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3Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
SILIO
Silicio
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.
Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO QUISPE 4
El silicio a temperatura ambiente se presenta en forma amorfa y cristalizada.
El primero es un polvo parduzco, más activo que la variante cristalina, que se presenta en octaedros de color azul grisáceo y brillo metálico.
Su átomo consta de 14 protones, 14 electrones y 14 neutrones
Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO QUISPE 5
En la mayoría de los silicatos, el átomo
de Si muestra coordinación tetraédrica,
con 4 átomos de oxígeno que rodean un
átomo central de Si. El ejemplo más
común es visto en la forma cristalina de
cuarzo de sílice SiO2. En cada una de las
formas cristalinas más
termodinámicamente estables de sílice,
en promedio, todos los 4 de los vértices
de los tetraedros de SiO4 se comparten
con otros, dando la fórmula química
neta: SiO2.
Estructura Cristalina
Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO QUISPE 6
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.
7Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Propiedades del Silicio
La gran mayoría del silicio se utiliza para la refinería del acero y la composición de
químicos, pero una porción relativamente más pequeña (menos del 10%) se utiliza
para construir semiconductores electrónicos que son el corazón de los circuitos
integrados.
Como es un material semiconductor muy abundante, de interés especial para la
industria electrónica, los páneles solares y microelectrónica para la creación de chips
que pueden implantarse en transistores, pilas solares y varios circuitos eléctricos.
El silicio es utilizado como material refractario en cerámicos, vidrios y esmaltes, así
como fertilizante para la agricultura, elemento de aleación en fundiciones, láseres
para obtener una longitud de onda de 456 mm y en medicina para implantes y
lentes de contacto.
8Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
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.
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.
9Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Aplicaciones
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. Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE 10
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
11Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Usos del silicio
12Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
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.
13Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
GALIO
El galio sólido parece gris azulado cuando se expone a la atmósfera. El galio
líquido es blanco plateado, con una superficie reflejante brillante. Su punto
de congelación es más bajo que el de cualquier metal con excepción del
mercurio (-39ºC o -38ºF) y el cesio (28.5ºC u 83.3ºF).
El galio es semejante químicamente al aluminio. Es anfótero, pero poco más
ácido que el aluminio. La valencia normal del galio es 3+ y forma
hidróxidos, óxidos y sales. El galio funde al contacto con el aire cuando se
calienta a 500ºC (930ºF). Reacciona vigorosamente con agua hirviendo,
pero ligeramente con agua a temperatura ambiente. Las sales de galio son
incoloras; se preparan de manera directa a partir del metal, dado que la
purificación de éste es más simple que la de sus sales.
Read more: http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ga.htm#ixzz3YBEqIGrs
14Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Galio
15Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Estructura Cristalina
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 elmento
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.
16Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Propiedades Galio
17Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Propiedades Galio
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).
18Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Aplicaciones del Galio
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.
Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO QUISPE 19
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 mercurio que 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.
20Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Usos del galio
21Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
GERMANIO
Elemento químico, metálico, gris plata, quebradizo, símbolo Ge, número atómico
32, peso atómico 72.59, punto de fusión 937.4ºC (1719ºF) y punto de ebullición
2830ºC (5130ºF), con propiedades entre el silicio y estaño. El germanio se
encuentra muy distribuido en la corteza terrestre con una abundancia de 6.7
partes por millon (ppm). El germanio se halla como sulfuro o está asociado a los
sulfuros minerales de otros elementos, en particular con los del cobre, zinc,
plomo, estaño y antimonio.
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.
Read more: http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ge.htm#ixzz3YBJ3Lj4t 22Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Germanio
23Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Germanio
El germanio es divalente o
tetravalente. Los compuestos
divalentes (óxido, sulfuro y los
halogenuros) se oxidan o
reducen con facilidad. Los
compuestos tetravalentes son
más estables. Los compuestos
organogermánicos son
numerosos y, en este aspecto,
el germanio se parece al silicio.
24Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Estructura Cristalina Germanio
25Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Estructura Cristalina Germanio
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. 26Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Propiedades de Germanio
Se utiliza como semiconductor.
El germanio dopado con arsénico, galio, u otros elementos se
utiliza como transistor.
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
27Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Aplicaciones de Germanio
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.
28Presentado Por: Elar Edgar, HANCCO
QUISPE
Uso de Germanio
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili2.html
http://elementos.org.es/silicio
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ga.htm#ixzz3YBEqIGrs
http://elementos.org.es/galio
http://www.ecured.cu/index.php/Galio
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ge.htm#ixzz3YBJ3Lj4t
http://elementos.org.es/germanio
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ge.htm
http://rightnowplus.org/EC/es/3883/1/web/n/tecnologia/el-nitruro-de-galio-en-la-ilumi
nacion
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http://elementos.org.es/galio
http://www.lenntech.es/periodica/elementos/ge.htmPresentado Por: Elar Edgar, HANCCO QUISPE
Cita Bibliografica
29