Question

【题目】砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料，可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。

试回答下列问题

(1)写出基态As原子的核外电子排布式_______。

(2)根据元素周期律，原子半径Ga _____As(填“＞”或“<”下同)，第一电离能Ga _____As

(3)AsCl5分子的立体构型为___________，其中As的杂化轨道类型为_______。

(4)GaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为79℃，其原因是________。

(5)GaAs的熔点为1238℃，其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为_______，与As以_____键键合。已知阿伏加德罗常数为NA，晶胞参数＝lnm，此晶体的密度为_____ g·cm—3(写出计算式)。

Answer 1

【答案】1s22s22p63s23p63d104s24p3 ＞ ＜ 三角双锥 sp3d GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体 原子晶体 共价键

【解析】

(1) As核外电子数是33，根据能量最低原理书写电子排布式；

(2)同周期元素从左到右半径减小，第一电离能依次增大；

(3)根据价电子互斥理论分析AsCl5分子的立体构型；

(4)分子晶体的熔点低、离子晶体的熔点高；

(5)根据CaAs的熔点较高分析晶体类型；根据计算晶体密度。

(1) As核外电子数是33，核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s24p3；

(2)同周期元素从左到右半径减小，第一电离能依次增大，所以原子半径Ga＞As，第一电离能Ga ＜As；

(3)根据价电子互斥理论，AsCl5分子中As原子的价电子对数是，配位原子数为5，无孤电子对，As的杂化轨道类型为sp3d，AsCl5分子的立体构型三角双锥；

(4)GaF3为离子晶体，GaCl3为分子晶体，所以CaF3的熔点高于1000℃，GaCl3的熔点为79℃；

(5) GaAs的熔点为1238℃，熔点高，Ga与As的以共价键结合为原子晶体；根据均摊原则As： ，Ga：4，晶胞的摩尔质量为，。