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．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GaAs，第一

Question

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．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，第一电离能Ga___As．（填“大于”或“小于”）
（3）AsCl₃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77.9℃，其原因是___．
（5）GaAs的熔点为1238℃，密度为ρ g•cm^-3，其晶胞结构如图所示．该晶体的类型为___，Ga与As以___键键合．Ga和As的摩尔质量分别为M_Ga g•mol^-1和M_As g•mol^-1，原子半径分别为r_Ga pm和r_As pm，阿伏伽德罗常数值为N_A，则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为___．

Answer 1

（1）As为ⅤA族33号元素，电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³；
（2）根据元素周期律，Ga与As位于同一周期，Ga原子序数小于As，故半径Ga大于As，同周期第一电离能从左到右，逐渐增大，故第一电离能Ga小于As，
故答案为：大于；小于；
（3）AsCl₃中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(5-3×1)/(2)=4，所以原子杂化方式是sp³，由于有一对孤对电子对，分子空间构型为三角锥形，
故答案为：三角锥形；sp³；
（4）GaF₃的熔点高于1000℃，GaCl₃的熔点为77.9℃，其原因是GaF₃为离子晶体，GaCl₃为分子晶体，离子晶体的熔点高，
故答案为：GaF₃为离子晶体，GaCl₃为分子晶体，离子晶体的熔点高；
（5）GaAs的熔点为1238℃，熔点较高，以共价键结合形成属于原子晶体，密度为ρ g•cm^-3，根据均摊法计算，As：8×(1)/(8)+6×(1)/(2)=4，Ga：4×1=4，故其晶胞中原子所占的体积V₁=（(4)/(3)πr3As×4+(4)/(3)πr3Ga×4）×10^-30，晶胞的体积V₂=(m)/(ρ)=(4×((MGa+MAs))/(NA))/(ρ)，故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为(V1)/(V2)×100%将V₁、V₂带入计算得百分率=(4π×10-30NAρ(r3Ga+r3As))/(3(MGa+MAs))×100%，
故答案为：原子晶体；共价；(4π×10-30NAρ(r3Ga+r3As))/(3(MGa+MAs))×100%．