我國科學(xué)家制備了一種ZnPc/C60太陽電池,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖。
(1)鋁元素屬于
p
p
區(qū)(填“s”“d”“ds”或“p”)。
(2)C60分子中60個碳原子都是等價的,均以近似 sp2
sp2
雜化的方式形成3個不共平面的σ鍵,余下的1個p軌道電子互相重疊形成閉殼層電子結(jié)構(gòu),π電子云分布在C60分子籠的內(nèi)外層表面上。循環(huán)伏安測試表明:C60在溶液中可以逐步可逆地接受6個電子形成負(fù)離子,卻很難失去電子變?yōu)殛栯x子。
(3)①ZnPc中Zn2+的價層電子排布式是 3d10
3d10
。
②ZnPc中存在配位鍵的原因是 ZnPc中Zn2+含有空軌道、N原子含有孤電子對
ZnPc中Zn2+含有空軌道、N原子含有孤電子對
。
(4)某溶劑中,ZnPc可以和C60形成分子間電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物,反應(yīng)方程式可表示為:ZnPc+C60?ZnPc-C60,不同溫度下生成電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物的平衡常數(shù)如下表。
溫度 |
生成ZnPc-C60的K |
24℃ |
1.2329 |
44℃ |
0.9674 |
64℃ |
0.4923 |
反應(yīng):ZnPc+C
60?ZnPc-C
60 ΔH
<
<
0(填“>”或“<”),ZnPc-C
60中ZnPc是電子
給體
給體
(填“給體”或“受體”)。
(5)LiF晶體結(jié)構(gòu)屬于氯化鈉型,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
①LiF的熔點和沸點比NaCl的高,請解釋原因
LiF、NaCl都是離子晶體,陰陽離子所帶電荷相等,r(Li+)<r(Na+)、r(F-)<r(Cl-),晶格能:LiF>NaCl
LiF、NaCl都是離子晶體,陰陽離子所帶電荷相等,r(Li+)<r(Na+)、r(F-)<r(Cl-),晶格能:LiF>NaCl
。
②LiF晶體的密度約為2.6g/cm
3,LiF晶胞的體積約為
6.6×10-23
6.6×10-23
cm
3(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。