Question

【題目】砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導體材料，可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。

試回答下列問題

(1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式_______。

(2)根據元素周期律，原子半徑Ga _____As(填“＞”或“<”下同)，第一電離能Ga _____As

(3)AsCl5分子的立體構型為___________，其中As的雜化軌道類型為_______。

(4)GaF3的熔點高于1000℃，GaCl3的熔點為79℃，其原因是________。

(5)GaAs的熔點為1238℃，其晶胞結構如圖所示。該晶體的類型為_______，與As以_____鍵鍵合。已知阿伏加德羅常數為NA，晶胞參數＝lnm，此晶體的密度為_____ g·cm—3(寫出計算式)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3 ＞ ＜ 三角雙錐 sp3d GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體 原子晶體 共價鍵

【解析】

(1) As核外電子數是33，根據能量最低原理書寫電子排布式；

(2)同周期元素從左到右半徑減小，第一電離能依次增大；

(3)根據價電子互斥理論分析AsCl5分子的立體構型；

(4)分子晶體的熔點低、離子晶體的熔點高；

(5)根據CaAs的熔點較高分析晶體類型；根據計算晶體密度。

(1) As核外電子數是33，核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3；

(2)同周期元素從左到右半徑減小，第一電離能依次增大，所以原子半徑Ga＞As，第一電離能Ga ＜As；

(3)根據價電子互斥理論，AsCl5分子中As原子的價電子對數是，配位原子數為5，無孤電子對，As的雜化軌道類型為sp3d，AsCl5分子的立體構型三角雙錐；

(4)GaF3為離子晶體，GaCl3為分子晶體，所以CaF3的熔點高于1000℃，GaCl3的熔點為79℃；

(5) GaAs的熔點為1238℃，熔點高，Ga與As的以共價鍵結合為原子晶體；根據均攤原則As： ，Ga：4，晶胞的摩爾質量為，。