Silicio y germanio

Índice

Introducción 2

Silicio y germanio 3

Forma natural del silico y germanio 4

Propiedades del amorfo y cristalino 4

Compuestos que forman el silicio y cristalino 5

Obtencion y uso del silicio y cristalino 5

Metodos de obtención del silicio 6

Semiconductores y composición 7

Clasificación de los semiconductores 8

Fenómeno de difusión 9

Uniones tipo P, N, P-N 10

Hueco de un semiconductor 11

El acero, propiedades químicas 12

Clasificación de los aceros, clasificación según la aplicación 13

Clasificación de los metales,

clasificación según en estado de utilización 14

los metales 15

clasificación general de los metales 16

“ “ “ “ “ “ 17

Metales mas utilizados 18

Clasificación electroquímica de los metales 19

Aleación, tipos, tipos de amalgamas 20

Introducción

En el siguiente trabajo se planteara diferentes temas, entre los que podemos destacar:

-El silicio y germanio

-Los semiconductores

-El acero

-Los metales

Los cuales representan importancia conocerlos, porque son esenciales en esta carrera de ingeniería industrial, aparte de que nos sirve de conocimiento para nosotros.

Silicio y Germanio

Características generales

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 órganos metálicos y es un importante material semiconductor utilizado en transistores y foto detectores. 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.

Silicio

Sus propiedades son intermedias entre las del carbono y el germanio. En forma cristalina es muy duro y poco soluble y presenta un brillo metálico y color grisáceo. Aunque es un elemento relativamente inerte y resiste la acción de la mayoría de los ácidos, reacciona con los halógenos y álcalis diluidos. El silicio transmite más del 95 % de las longitudes de onda de la radiación infrarroja.

Se prepara en forma de polvo amarillo pardo o de cristales negros-grisáceos. Se obtiene calentando sílice, o dióxido de silicio (SiO2), con un agente reductor, como carbono o magnesio, en un horno eléctrico. El silicio cristalino tiene una dureza de 7, suficiente para rayar el vidrio, de dureza de 5 a 7. El silicio tiene un punto de fusión de 1.411 °C, un punto de ebullición de 2.355 °C y una densidad relativa de 2,33(g/ml). Su masa atómica es 28,086 u (unidad de masa atómica).

Se disuelve en ácido fluorhídrico formando el gas tetra fluoruro de silicio (SiF4 ), y es atacado por los ácidos nítrico, clorhídrico y sulfúrico, aunque el dióxido de silicio formado inhibe la reacción. También se disuelve en hidróxido de sodio, formando silicato de sodio y gas hidrógeno. A temperaturas ordinarias el silicio no es atacado por el aire, pero a temperaturas elevadas reacciona con el oxígeno formando una capa de sílice que impide que continúe la reacción. A altas temperaturas reacciona también con nitrógeno y cloro formando nitruro de silicio y cloruro de silicio, respectivamente.

El silicio constituye un 28 % de la corteza terrestre. No existe en estado libre, sino que se encuentra en forma de dióxido de silicio y de silicatos complejos. Los minerales que contienen silicio constituyen cerca del 40 % de todos los minerales comunes, incluyendo más del 90 % de los minerales que forman rocas volcánicas. El mineral cuarzo, sus variedades (cornalina, crisoprasa, ónice, pedernal y jaspe) y los minerales cristobalita y tridimita son las formas cristalinas del silicio existentes en la naturaleza. El dióxido de silicio es el componente principal de la arena. Los silicatos (en concreto los de aluminio, calcio y magnesio) son los componentes principales de las arcillas, el suelo y las rocas, en forma de feldespatos, anfíboles, piroxenos, micas y zeolitas, y de piedras semipreciosas como el olivino, granate, zircón, topacio y turmalina.

Forma natural en que se encuentran

Silicio: la forma natural en que se encuentra el silicio es en sus formas minerales (Silíces y silicatos).

Germanio: 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.

Propiedades de los estados amorfo y cristalino

Estado amorfo

Las moléculas de los sólidos amorfos están distribuidas al azar lo que se traduce en que las propiedades físicas macroscópicas del sólido son isótropas, idénticas en todas las direcciones .

Las formas amorfas tienen una temperatura característica a la cual sus propiedades experimentan cambios importantes. Esta temperatura se conoce como temperatura de transición vítrea (Tg). La temperatura de transición a vidrio de un material amorfo puede reducirse añadiendo moléculas pequeñas, denominadas "plastificadores", que se adaptan entre las moléculas vítreas y les proporciona mayor movilidad.

Una consecuencia directa de la disposición irregular de las partículas en un sólido amorfo, es la diferencia de intensidad que toman las fuerzas intermoleculares entre las mismas, de ahí que la fusión se alcance a distintas temperaturas, según la proporción de las distintas partículas que forman la muestra. De ello se deduce que un sólido amorfo no tiene un punto de fusión definido, sino que dicha transformación acontece en un intervalo de temperatura. Cuando se calienta un sólido amorfo, la sustancia no manifiestan un punto de fusión, aunque se ablandan progresivamente aumentando su tendencia a deformarse. En contraste, la temperatura de fusión de un sólido cristalino es precisa y está bien definida.

Estado cristalino

Un sólido cristalino es aquél que tiene una estructura periódica

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