表 5—3 p 区元素的晶格类型
Ⅲ |
A |
Ⅳ A |
Ⅴ A |
Ⅵ A Ⅶ A |
零族 |
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B 晶 |
近于原子体 |
C 金刚石:原子晶 体;石墨:层状结构晶体 C60 : 32 面体笼状物 |
N2 分子晶体 |
O2 分子晶体 F2 分子晶体 |
He 分子晶体Ne 分子晶体 |
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Al 体 |
金属晶 |
Si |
原子晶体 |
P4 白磷:分子晶体红磷、黑磷:层状结构 晶体 |
S8 菱形硫、针 Cl2 分子晶体形硫 分 子 晶 体弹性硫、链 状结构 |
Ar 分子晶体 |
Ca |
金属晶 |
Ge |
原子晶体 |
As4 黄砷: 分 |
Se8 红硒:分 Br2 分子晶体子晶体灰硒 链状 结 构 晶体 Te 灰碲:链状 I2 分 子晶 体 结构晶体 (具有某些金属性) Po 金属晶体 At 分子晶体 |
Kr 分子晶体 |
体 |
子晶体灰砷: |
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层状结构晶体 |
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In |
金属晶 |
Sn |
金属晶体 |
Sb4 黑锑: 分 |
Xe 分子晶体 |
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体 |
子晶体灰锑: |
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层状结构晶体 |
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Tl |
金属晶 |
Pb |
金属晶体 |
Bi 层状结构 |
Rn 分子晶体 |
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体 |
晶体(近于金 |
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属晶体) |
- 单质的某些物理性质
在同一周期中,自左至右过渡到非金属元素时,由于它隶属于分子晶体, 分子间作用力小,间隙必然大,因而密度变小,硬度亦小。熔点在非金属元素中数金刚石的熔点为最高(3843K),ⅣA 族的金刚石、硅、锗它们所以在同周期中具有高的熔点理由是:它们的原子半径小,并且形成较牢固的原子晶体,但卤素、稀有气体都属于分子晶体,分子的结合力弱,因此熔沸点相当低。表现在常温下一般都以气体状态存在。在 22 种非金属元素中,唯有单质溴在常温下呈液态。
从导电性能来看,非金属一般属于非导体,金属则具有良好的导电性能, 锗、硅、砷、硒、碲等准金属则介于两者之间称为半导体。按照金属的能带理论,这些单质中导带与满带之间能量间隔(禁带宽度)不太大,电子比较容易从满带激发到导带,参加导电。当温度升高时,自满带激发到导带中的自由电子增多,所以半导体与导体中的自由电子增多,所以半导体与导体不同,其导电率随温度升高而变大。例如:温度每升高 1 度,某些半导体的导电率可以增加 3~6%。在电子工业中还常常掺入控制是高纯的第Ⅲ族元素的硼、镓等作为杂质,以形成 p—型半导体或掺入控制量高纯的第 V 族元素如砷、锑等作为杂质,以形成 N—型半导体。利用各自的特性制成理想的半导体元件。在上述半导体单质中锗和硅应用最广。