Question

【題目】砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制作微型激光器或太陽(yáng)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(jù)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(gòu)型為___________，其中As的雜化軌道類型為_______。

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

(5)GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，其晶胞結(jié)構(gòu)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(shù)為NA，晶胞參數(shù)＝lnm，此晶體的密度為_____ g·cm—3(寫出計(jì)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(jià)鍵

【解析】

(1) As核外電子數(shù)是33，根據(jù)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(jù)價(jià)電子互斥理論分析AsCl5分子的立體構(gòu)型；

(4)分子晶體的熔點(diǎn)低、離子晶體的熔點(diǎn)高；

(5)根據(jù)CaAs的熔點(diǎn)較高分析晶體類型；根據(jù)計(jì)算晶體密度。

(1) As核外電子數(shù)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(jù)價(jià)電子互斥理論，AsCl5分子中As原子的價(jià)電子對(duì)數(shù)是，配位原子數(shù)為5，無孤電子對(duì)，As的雜化軌道類型為sp3d，AsCl5分子的立體構(gòu)型三角雙錐；

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

(5) GaAs的熔點(diǎn)為1238℃，熔點(diǎn)高，Ga與As的以共價(jià)鍵結(jié)合為原子晶體；根據(jù)均攤原則As： ，Ga：4，晶胞的摩爾質(zhì)量為，。