Строение и свойства вещества
– в
возбуждённом состоянии
82Pb
s p
n=6 (( ((( — р-элемент, металл; на внешнем энергетическом уровне 4
электрона; два – неспаренных; в возбуждённом состоянии – четыре неспаренных
электрона.
В кристаллическом состоянии:
Не – ковалентных связей не образует, так как энергетический уровень
полностью заполнен спаренными электронами. При образовании химических
связей в кристалле Не атомы связаны друг с другом слабыми Ван-дер-
Ваальсовыми силами (силы межмолекулярного взаимодействия). Тип кристалла –
молекулярный – с низкой механической прочностью, низкой температурой
плавления, способностью к возгонке (низкая энергия связи),
неэлектропроводен и нетеплопроводен (изолятор).
Zr – в кристалле циркония небольшое число валентных электронов на
внешнем уровне обусловливает металлической связи. Металлическая
кристаллическая решётка циркония прочна, непрозрачна, образует
металлический блеск, способна деформироваться без разрушения, обусловливает
тепло- и электропроводные свойства, высокую твёрдость и температуру
плавления.
Pb – четыре электрона на внешнем уровне при большом радиусе атома
обусловливает металлическую связь между атомами в кристалле. Металлическая
кристаллическая решётка свинца пластична, непрозрачна, тёмно-серого цвета
(металл), со средней (для металлов) температурой плавления, металл тепло- и
электропроводен.
Вопрос №2
As Zn Zn3As2
As – мышьяк с конфигурацией внешних электронов ns np:
s p
n=4 (( (((
По “правилу октета” в кристалле у As координационное число 3 – каждый
атом образует 3 ковалентных связи от 3-х соседних атомов. Ковалентная
кристаллическая решётка отличается высокой температурой плавления,
твёрдостью и механической прочностью; полупроводниковые свойства.
Zn – металл, d-элемент с конфигурацией внешних электронов
. Металлическая кристаллическая решётка характеризуется
ковкостью и пластичностью, непрозрачностью, тепло- и электропроводимостью.
Кристаллы синеватого цвета с металлическим блеском.
Zn3As2 – кристалл ковалентного типа с (ЭО связи Zn-As(0,2
При обычных условиях Zn3As2 изолятор, но при повышении температуры
появляются полупроводниковые свойства за счёт 2s электронов мышьяка,
преодолевших запрещённую зону и перемещённых в зону проводимости. Малая
полярность связи придаёт соединению Zn3As2 специфические для ковалентных
соединений свойства.
Вопрос №3
В(тв) примеси Zn(тв) и Sb(тв)
Распределение электронов по энергетическим уровням атома бора:
5В ; n=2 (( ( s p
в возбуждённом состоянии: n=2 ( (( - три неспаренных электрона – один
неспаренный s-электрон переходит в р-орбиталь, образуется тетрагональная
кристаллическая структура с полупроводниковыми свойствами типа
. Ширина запрещённой зоны 1,58 эВ ((150кДж/моль).
Полупроводники проводят электрический ток тогда, когда часть
электронов из валентной зоны приобретают достаточную энергию, чтобы
преодолеть запрещённую зону и перейти в зону проводимости. У бора
электрический ток переносится электронами в зоне проводимости (феномен – с
увеличением температуры электропроводимость возрастает, т.к. растёт
концентрация носителей тока). В месте электронов, перешедших в зону
проводимости, образовались вакансии (дырки (+)), обеспечивающие дырочную
проводимость в валентной зоне.
Примесь Zn: s p
; n=4 ((
В возбуждённом состоянии у цинка два неспаренных (s- np-) электрона. В
узлах кристаллической решётки полупроводника, где находятся атомы цинка,
наблюдается дефицит одного электрона при образовании ковалентных связей с
бором. При возбуждении кристалла атом цинка захватывает недостающий
электрон с соседней ковалентной связи, приобретая избыточный отрицательный
заряд (–). В месте захваченного электрона образуется вакансия (+) дырка,
обеспечивающая проводимость р-типа. Примесные атомы Zn являются акцепторами
электронов.
Примесь Sbт: s p d
; n=5 (( (((
На внешнем энергетическом уровне находятся 5 электронов. Три из них
образуют ковалентные связи с атомами бора в кристалле; при возбуждении
кристалла два Sb-электрона могут перейти в зону проводимости, обеспечив
электронную проводимость n-типа. Атомы сурьмы являются донорами. Число
электронов, увеличивающих электронную проводимость, возрастают с
увеличением температуры:
, где А – предэксионциальный
множитель,
(Е – ширина запрещённой зоны, k – постоянная Больцмана;
Т – температура в шкале Кельвина.
Примеси, изменяющие концентрацию носителей тока в полупроводнике, должны
быть строго дозированы.
| |  скачать работу |
Строение и свойства вещества |
