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Solidos cristalinos

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Solidos cristalinos

  1. 1. SOLIDOS CRISTALINOS Física Electrónica José Luis Chambi Poma Ingeniería de Sistemas Sede – Tacna 2014
  2. 2. SILICIO Símbolo: Si Número atómico: 14 Período: 3 Bloque: p (elemento representativo). Configuración electrónica: [Ne] 3s2 3p2 Color: Gris con brillo metálico. (Pero es un semimetal). No se encuentra en estado elemental, pero constituye un 25,7 % de la corteza terrestre, en forma de arena, cuarzo, cristal de roca, sílex, ágata y silicatos minerales y en el carbón. Es el segundo elemento más abundante después del O. Descubridor: Jöns Jacob Berzelius. Lugar de descubrimiento: Suecia. Año de descubrimiento: 1824. Origen del nombre: El nombre "silicio" deriva del latín "silex" (pedernal). Este nombre proviene de que los compuestos de silicio eran de gran importancia en la prehistoria: las herramientas y las armas, hechas de pedernal, una de las variedades del dióxido de silicio, fueron los primeros utensilios del hombre.
  3. 3. Métodos de obtención del Silicio Mediante aluminotermia a partir de la sílice (SiO2), óxido de silicio, y tratando el producto con ácido clorhídrico en el cual el silicio es insoluble. Reducción de sílice con carbono o carburo de calcio en un horno eléctrico con electrodos de carbono. Reducción de tetracloruro de silicio (SiCl4) con hidrógeno (para obtenerlo de forma muy pura). El silicio hiperpuro se obtiene por reducción térmica de triclorosilano, HSiCl3, ultrapuro en atmósfera de hidrógeno y posterior fusión por zonas a vacío.
  4. 4. Usos y aplicaciones del Silicio 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. 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.
  5. 5. GERMANIO Símbolo: Ge Número atómico: 32 Período: 4 Bloque: p (elemento representativo). Configuración electrónica: [Ar] 3d10 4s2 4p2 Color: Grisáceo Propiedades de semimetal. Constituye solo 1,8 ppm de la corteza terrestre. Esta presente en cantidad de trazas en una variedad de minerales (por ejemplo, menas de Zinc) y en el carbón. Descubridor: Clemens Winkler. Lugar de descubrimiento: Alemania. Año de descubrimiento: 1886. Origen del nombre: De la palabra latina "Germania", que significaba "Alemania".
  6. 6. Método de obtención del Germanio Se obtiene como subproducto en los procesos de obtención de cobre, zinc y en las cenizas de ciertos carbones. Para la purificación ulterior se utiliza el proceso llamado fusión por zonas. Usos y aplicaciones del Germanio 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.
  7. 7. GalIO Símbolo: Ga Número atómico: 31 Bloque: p (elemento representativo). Configuración electrónica: [Ar]3d10 4s2 4p1 Color: Grisáceo Propiedades de semimetal. Período: 4 Se hallan trazas del metal en minerales como la bauxita, carbón, diasporo, germanita y esfalerita y es subproducto en los procesos de obtención de varios metales. Descubridor: Lecoq de Boisbaudran Año de descubrimiento: 1875. Origen del nombre: El galio (del latín Gallia, Francia),
  8. 8. Método de obtención del Galio Se obtiene como subproducto en la obtención de zinc y de aluminio Usos y aplicaciones del 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). •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.
  9. 9. Bibliografía: …….Química Inorgánica www.quimicaweb.net www.wikipedia.org
  10. 10. Bibliografía: …….Química Inorgánica www.quimicaweb.net www.wikipedia.org

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