砷化鎵（GaAs）是優良的半導體材料，可用於製作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答列問題：（1）寫出基態As...

問題詳情：

砷化鎵（GaAs）是優良的半導體材料，可用於製作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答列問題：

（1）寫出基態As原子的核外電子排布式_____________________________________________

（2）根據元素週期律，原子半徑Ga_______As，第一電離能Ga_________As。（填“>”或“<”）

（3）AsCl3分子的立體構型為______________，其中As的雜化軌道類型為____________________。

    （4）GaF3的熔點高於1000℃，GaCl3的熔點為77.9℃，其原因為__________________。

（5）GaAs的熔點為1238℃，密度為ρ g/cm3，其晶胞結構如圖所示。該晶體類型為______________，Ga與As以______________鍵鍵合。

Ga和As的摩爾質量分別為和，原子半徑分別為和，阿伏加德羅常數值為，則GaAs晶胞中原子的體積佔晶胞體積的百分率為（已知：晶胞內As原子之間彼此不相切）__________________________

【回答】

【*】    (1)．3d104s24p3    (2)．>    (3)．<    (4)．三角錐形    (5)．SP3    (6)．前者為離子晶體，融化破壞離子鍵；後者為分子晶體，融化破壞分子間作用力    (7)．原子晶體    (8)．共價鍵    (9)．

【解析】（1）As是33號元素，基態As原子的核外電子排布式1s22s22p63s23p63d104s24p3。

（2）31號Ga和33號As都是第4週期的主族元素，同一週期元素原子半徑從左到右逐漸減小，原子半徑Ga大於As；同一週期元素的第一電離能呈逐漸增大的趨勢，更有As的4p軌道是半充滿狀態，所以第一電離能Ga小於As。

（3）AsCl3分子的價層電子對數為4，中心原子為sp3雜化，但是隻形成3個σ鍵，所以其立體構型為三角錐形。

（4）GaF3的熔點高於1000℃，GaCl3的熔點為77.9℃，其原因是GaF3是離子晶體，GaCl3是分子晶體，離子晶體GaF3的熔沸點高。

（5）GaAs與晶體Si是等電子體，其晶胞與晶體Si及金剛石相似，熔點為1238℃很高，所以其為原子晶體, Ga與As以共價鍵鍵合。該晶體的密度為ρg·cm-3， Ga和As的摩爾質量分別為MGa g·mol-1 和MAs g·mol-1，原子半徑分別為rGa pm和rAs pm，阿伏伽德羅常數值為NA。每個晶胞中有4個Ga原子和4個AS原子，則1mol該晶胞的質量為，1mol該晶胞的體積V===   。1mol該晶胞中含4molGaAs，4molGa原子和4molAs原子的總體積為，所以晶胞中原子的體積佔晶胞體積的百分率

為。

【點睛】判斷微粒的空間構型的方法一般有3種：1.可以先計算中心原子的價電子對數，判斷微粒的價層電子對互斥模型，再根據微粒中的σ鍵的數目判斷微粒的實際空間構型；2.可以根據中心原子的雜化類型判斷微粒的空間構型；3.根據微粒的常見的等電子體判斷微粒的空間構型。計算原子的空間利用率時，把晶胞中原子按球體算出晶胞中所有原子的體積，然後除以晶胞的體積即可。通常用放大法，按1摩爾晶胞計算。

知識點：物質結構 元素週期律單元測試

題型：填空題