FÍSICA ELECTRÓNICA

Teacher: KellyCondori Zamora

SOLIDOS CRISTALINOS

ALUMNO: SERGIO REYES OTINIANO

CARRERA :ING DE SISTEMAS E INFORMATIA

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 mas próximos. El lado del cubo de Silicio es 0,543nm. El germanio tiene la misma estructura del diamante, con una dimensión de celda de 0,566nm.

ESTRUCTURA CRISTALINA

La ilustración de arriba muestra la disposion de los atomos de silicio en una célula unitaria, con números que indican la altura del átomo por en cima de la base del cubo, como una fracción de la dimensión de la celda.

PROPIEDADES

Estado ordinario Sólido (no magnético)

Densidad 2330 kg/m3

Punto de fusión 1687 K (1414 °C)

Punto de ebullición 3173 K (2900 °C)

Entalpía de vaporización 384,22 kJ/mol

Entalpía de fusión 50,55 kJ/mol

Presión de vapor 4,77 Pa a 1683 K

APLICACIONESSe utiliza en aleaciones, en la preparación de las siliconas, en la industria de la cerámica técnica y, debido a que es un material semiconductor muy abundante, tiene un interés especial en la industria electrónica y microelectrónica 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. El dióxido de silicio (arena y arcilla) es un importante constituyente del hormigón y los ladrillos, y se emplea en la producción de cemento portland. Por sus propiedades semiconductoras se usa en la fabricación de transistores, células solares y todo tipo de dispositivos semiconductores; por esta razón se conoce como el Valle del Silicio a la región de California en la que concentran numerosas empresas del sector de la electrónica y la informática. También se están estudiando las posibles aplicaciones del siliceno, que es una forma alotrópica del silicio que forma una red bidimensional similar al grafeno.

ESTRUCTURA CRISTALINAEl germanio es un elemento químico con número atómico 32, y símbolo Ge perteneciente al período 4 de la tabla periódica de los elementos.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.

Estado ordinario Sólido

Densidad 5323 kg/m3

Punto de fusión 1211,4 K (938 °C)

Punto de ebullición 3093 K (2820 °C)

Entalpía de vaporización

330,9 kJ/mol

Entalpía de fusión 36,94 kJ/mol

Presión de vapor 0,0000746 Pa a 1210 K

PROPIEDADES

APLICACIONESLas aplicaciones del germanio se ven limitadas por su elevado costo y en muchos casos se investiga su sustitución por materiales más económicos.Fibra óptica.Electrónica: radares y amplificadores de guitarras eléctricas usados por músicos nostálgicos del sonido de la primera época del rock and roll; aleaciones Si Ge en circuitos integrados de alta velocidad. También se utilizan compuestos sandwich Si/Ge para aumentar la movilidad de los electrones en el silicio (streched silicón).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 CRISTALINAEl 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 subenfriarse 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.

PROPIEDADES

Estado ordinario Sólido

Densidad 5904 kg/m3

Punto de fusión 302,91 K (30 °C)

Punto de ebullición 2477 K (2204 °C)

Entalpía de vaporización

258,7 kJ/mol

Entalpía de fusión 5,59 kJ/mol

Presión de vapor 9,31 × 10-36 Pa a 302,9 K

APLICACIONESEl uso principal del galio es en semiconductores donde se utiliza comúnmente en circuitos de microondas y en algunas aplicaciones de infrarrojos. También se utiliza 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.

http://es.wikipedia.org/wiki/Silicio

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili2.html http://es.wikipedia.org/wiki/Germanio http://elementos.org.es/germanio http://www.quimicaweb.net/tablaperiodica/paginas/germanio.htmhttp://www.indigohierbas.es/germanio-132.html http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/solids/sili.html http://elementos.org.es/galio http://www.acienciasgalilei.com/qui/elementos/ga.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Galio

FUENTES DE INFORMACIÓN