Question

【題目】砷化鎵是繼硅之后研究最深入、應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

(1)Ga 基態(tài)原子核外電子排布式為 ____，As 基態(tài)原子核外有_________個(gè)未成對(duì)電子。

(2)Ga、As、Se 的第一電離能中大到小的順序是 __________，Ga、As、Se 的電負(fù)性由大到小的順序是 ____。

(3)比較下列鎵的鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn)，分析其變化規(guī)律及原因：_____。

鎵的鹵化物	GaCl3	GaBr3	GaI3
熔點(diǎn)/℃	77.75	122.3	211.5
沸點(diǎn)/℃	201.2	279	346

GaF3 的熔點(diǎn)超過(guò) 1000 ℃，可能的原因是 _____________。

(4)二水合草酸鎵的結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，其中鎵原子的配位數(shù)為_____，草酸根中碳原子的雜化軌道類(lèi)型為 ____。

(5)砷化鎵的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖 2 所示，晶胞參數(shù)為 a=0.565nm，砷化鎵晶體的密度為_____g/ cm3(設(shè) NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，列出計(jì)算式即可)。

Answer 1

【答案】[Ar]3d104s24p1（或1s22s22p63s23p63d104s24p1）3As>Se>GaSe>As>GaGaCl3、GaBr3、GaI3均為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力增強(qiáng)GaF3 是離子晶體4sp2

【解析】

（1）Ga是31號(hào)元素，處于第四周期IIIA族，核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1，As基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p3，4p軌道3個(gè)電子是未成對(duì)電子。故答案為：1s22s22p63s23p63d104s24p1；3；

（2）同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢(shì)，As原子4p軌道為半充滿(mǎn)穩(wěn)定狀態(tài)，第一電離能共用同周期相鄰元素的，故第一電離能：As＞Se＞Ga，同周期主族元素自左而右電負(fù)性增大，故電負(fù)性：Se＞As＞Ga，故答案為：As＞Se＞Ga；Se＞As＞Ga；

（3）GaCl3、GaBr3、GaI3均為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力增強(qiáng)，GaCl3、GaBr3、GaI3的熔沸點(diǎn)依次升高；F元素的電負(fù)性很強(qiáng)，GaF3的熔點(diǎn)超過(guò)1000℃，可能的原因是GaF3是離子晶體，故答案為：GaCl3、GaBr3、GaI3均為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力增強(qiáng)；GaF3是離子晶體；

（4）Ga原子與周?chē)?/span>4個(gè)O原子形成4個(gè)共價(jià)鍵，鎵原子的配位數(shù)為4，草酸根中碳原子形成3個(gè)σ鍵，沒(méi)有孤電子對(duì)，雜化軌道數(shù)目為3，草酸根中碳原子的雜化軌道類(lèi)型為sp2，故答案為：4；sp2；

（5）晶胞中Ga原子數(shù)目=8×+6×=4、As原子數(shù)目=4，晶胞質(zhì)量=4×g，晶體密度4×g÷（0.565×10-7 cm）3=g/cm3，故答案為：。