Das indisch Es ist ein Metall, das zur Gruppe 13 des Periodensystems gehört und das chemische Symbol In trägt. Seine Ordnungszahl ist 49, 49In und kommt in der Natur als zwei Isotope vor: 113In und 115In letzterem ist das am häufigsten vorkommende. Indiumatome kommen auf der Erde als Verunreinigungen in Zink- und Bleierzen vor.
Es ist ein bestimmtes Metall, da es das weichste ist, das ohne viele Gesundheitsrisiken berührt werden kann. im Gegensatz zu Lithium und Rubidium, die die Haut schrecklich verbrennen würden, wenn sie mit ihrer Feuchtigkeit reagieren würden. Ein Stück Indium kann mit einem Messer geschnitten und mit der Kraft der Finger gebrochen werden, wodurch ein charakteristisches Knirschen entsteht.
Wer diesen Metallnamen hört, wird sicherlich an Indien denken, aber sein Name leitet sich von der Indigofarbe ab, die bei der Durchführung des Flammentests beobachtet wird. In diesem Sinne ist es Kalium ziemlich ähnlich und verbrennt sein Metall oder seine Verbindungen mit einer sehr charakteristischen Flamme, durch die Indium zum ersten Mal in Sphaleritmineralien nachgewiesen wurde..
Indium teilt viele chemische Eigenschaften mit Aluminium und Gallium, die in den meisten seiner Verbindungen mit einer Oxidationszahl von +3 (In3+). Es verbindet sich hervorragend mit Gallium zu Legierungen mit niedrigen Schmelzpunkten, von denen eine Galinstan ist..
Indiumanwendungen basieren auf Beschichtungsmaterialien mit ihren Legierungen, wodurch sie elektrisch leitfähig und flexibel sind. Der Indianer deckt einige Gläser ab, um ihnen eine größere Brillanz zu verleihen, und ersetzt Silber. In der Welt der Technologie findet sich der Inder in Touchscreens und LCD.
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1863 suchte der deutsche Chemiker Ferdinand Reich anhand der grünen Linie seines Emissionsspektrums nach Spuren des Elements Thallium in Zinkmineralien; speziell Proben von Sphalerit (ZnS) in Sachsen. Nachdem er die Mineralien geröstet, ihren Schwefelgehalt entfernt, sie in Salzsäure verdaut und das Zinkchlorid abdestilliert hatte, erhielt er einen strohfarbenen Niederschlag..
Angesichts des Befundes beschloss Reich, eine spektroskopische Analyse durchzuführen; aber weil er keine guten Augen hatte, um Farben zu beobachten, wandte er sich an seinen Kollegen Hieronymus Theodor Richter, um Hilfe bei dieser Aufgabe zu erhalten. Richter war derjenige, der eine bläuliche Spektrallinie beobachtete, die nicht mit dem Spektrum eines anderen Elements übereinstimmte..
Die beiden deutschen Chemiker standen vor einem neuen Element, das wegen der Indigofarbe der Flamme, als ihre Verbindungen verbrannt wurden, den Namen Indianer erhielt. und der Name dieser Farbe leitet sich wiederum vom lateinischen Wort ab indicum, Was bedeutet Indien?.
Ein Jahr später, 1864, isolierten sie aufgeregt und nach einer längeren Reihe von Ausfällungen und Reinigungen eine Probe von metallischem Indium durch Elektrolyse seiner gelösten Salze in Wasser..
Indiumatome, In, vereinigen sich unter Verwendung ihrer Valenzelektronen, um eine metallische Bindung herzustellen. So werden sie in einem Kristall mit einer verzerrten tetragonalen Struktur angeordnet, die im Körper zentriert ist. Die Wechselwirkungen zwischen den benachbarten In-In-Atomen im Kristall sind relativ schwach, was erklärt, warum Indium einen niedrigen Schmelzpunkt (156 ºC) hat..
Andererseits sind die Kräfte, die zwei oder mehr Indiumkristalle verbinden, auch nicht stark, sonst würden sie sich nicht übereinander bewegen und dem Metall seine charakteristische Weichheit verleihen..
Es ist ein bemerkenswert weiches silbernes Metall. Es kann mit dem Druck des Fingernagels zerrissen, mit einem Messer geschnitten oder in glänzenden Strichen auf einem Blatt Papier zerkratzt werden. Es ist sogar möglich, es mit den Zähnen zu kauen und zu verformen, solange es abgeflacht ist. Ebenso ist es sehr duktil und formbar und hat plastische Eigenschaften.
Wenn der Indianer mit einer Lötlampe erhitzt wird, gibt er eine indigofarbene Flamme ab, die noch heller und bunter ist als die von Kalium..
114,81 g / mol
156,60 ºC
2072 ºC.
Indium hat wie Gallium einen weiten Temperaturbereich zwischen Schmelzpunkt und Siedepunkt. Dies spiegelt die Tatsache wider, dass die In-In-Wechselwirkungen in der Flüssigkeit stärker sind als die im Glas vorherrschenden; und dass es daher einfacher ist, einen Tropfen Indium als seine Dämpfe zu erhalten.
Bei Raumtemperatur: 7,31 g / cm3
Direkt am Schmelzpunkt: 7,02 g / cm3
1,78 auf der Pauling-Skala
Erstens: 558,3 kJ / mol
Zweitens: 1820,7 kJ / mol
Drittens: 2704 kJ / mol
81,8 W / (m K)
83,7 nΩ m
1,2. Es ist nur geringfügig härter als Talkumpuder (verwechseln Sie Zähigkeit nicht mit Zähigkeit)..
Indium löst sich in Säuren unter Bildung von Salzen, löst sich jedoch nicht in alkalischen Lösungen, auch nicht mit heißem Kaliumhydroxid. Reagiert in direktem Kontakt mit Schwefel, Sauerstoff und Halogenen.
Indium ist relativ amphoter, verhält sich jedoch eher wie eine Base als wie eine Säure, da seine wässrigen Lösungen leicht basisch sind. Das In (OH)3 es löst sich unter Zugabe von mehr Alkalien wieder auf, wodurch die komplexen Indikatoren In (OH) entstehen.4-, so wie es bei Aluminaten passiert.
Die Elektronenkonfiguration des Indiums ist wie folgt:
[Kr] 4d10 5szwei 5 p1
Von diesen dreizehn Elektronen sind die letzten drei der 5s- und 5p-Orbitale die Valenzelektronen. Mit diesen drei Elektronen stellen die Indiumatome wie Aluminium und Gallium ihre metallische Bindung her und bilden kovalente Bindungen mit anderen Atomen..
Das Vorgenannte dient dazu, sofort zu verstehen, dass das Indium in der Lage ist, seine drei Valenzelektronen zu verlieren oder fünf zu gewinnen, um für das Edelgas Xenon isoelektronisch zu werden..
Wenn wir in einer Verbindung annehmen, dass sie ihre drei Elektronen verloren hat, bleibt sie als dreiwertiges Kation In3+ (in Analogie zu Al3+ und Ga3+) und daher wird seine Oxidationszahl +3 sein. Die meisten Indiumverbindungen sind In (III).
Unter anderen Oxidationszahlen, die für Indium gefunden wurden, haben wir: -5 (In5-), -2 (Inzwei-), -1 in-), +1 (In+) und +2 (Inzwei+).
Einige Beispiele für In (I) -Verbindungen sind: InF, InCl, InBr, InI und InzweiO. Alle von ihnen sind relativ seltene Verbindungen, während die von In (III) die vorherrschenden sind: In (OH)3, ImzweiODER3, InCl3, InF3, usw.
In (I) -Verbindungen sind starke Reduktionsmittel, in denen In+ spendet zwei Elektronen an andere Spezies, um In zu werden3+.
Indium kommt in der Natur als zwei Isotope vor: 113In und 115In, deren terrestrische Häufigkeit 4,28% bzw. 95,72% beträgt. Daher haben wir auf der Erde viel mehr Atome von 115In was von 113Im. Das 115In hat eine Halbwertszeit von 4,41 · 1014 Jahre, so groß, dass es praktisch als stabil gilt, obwohl es ein Radioisotop ist.
Gegenwärtig wurden insgesamt 37 künstliche Indiumisotope erzeugt, die alle radioaktiv und höchst instabil sind. Von allen ist der stabilste der 111In, die eine Halbwertszeit von 2,8 Tagen hat.
Der Inder versteht sich sehr gut mit dem Gallium. Beide Metalle bilden Legierungen, die bei niedrigen Temperaturen schmelzen und wie Silberflüssigkeiten aussehen, bei denen Quecksilber in mehreren seiner Anwendungen ersetzt wird. Ebenso verschmilzt Indium leicht mit einer Löslichkeit von 57% in Quecksilber.
Indiumlegierungen werden verwendet, um Silberspiegel zu konstruieren, ohne dass Silber benötigt wird. Wenn es auf eine Oberfläche eines Materials gegossen wird, wirkt es als Klebstoff, so dass sich Glas-, Metall-, Quarz- und Keramikplatten verbinden können.
Indium verträgt sich auch gut mit Germanium, weshalb seine Verbindungen Germaniumnitrid in LEDs als Dotierstoffe zugesetzt werden und blaue, violette und grüne Lichter dieser Mischungen reproduzieren. Es ist auch Teil von Transistoren, Thermistoren und Photovoltaikzellen.
Die wichtigste seiner Verbindungen ist Indiumzinnoxid, das als Beschichtung auf Gläsern verwendet wird, um einige Wellenlängen zu reflektieren. Dadurch kann es zum Schweißen von Schutzbrillen und Wolkenkratzerglas verwendet werden, damit es im Inneren nicht heiß wird..
Mit diesem Oxid beschichtete Gläser sind gute elektrische Leiter; so kommt von unseren Fingern. Und deshalb ist es für die Herstellung von Touchscreens gedacht, eine Aktivität, die heute aufgrund des Aufkommens von immer mehr Smartphones noch aktueller ist..
Indium stellt in erster Linie kein Risiko für die Umwelt dar, da seine Ionen In3+ Sie werden nicht in nennenswerten Mengen verbreitet. Es gibt keine Informationen darüber, welche Auswirkungen dies auf Böden, Pflanzen und weder auf die Fauna noch auf die Meere haben würde..
Im Körper ist nicht bekannt, ob In3+ Sie spielen eine wesentliche Rolle im Stoffwechsel in Spuren. Wenn seine Verbindungen jedoch aufgenommen werden, sind sie für verschiedene Organe schädlich, weshalb sie als hochgiftige Substanzen gelten.
In der Tat, ITO (Indium Tin Oxide) Partikel: Indiumzinnoxid), das für die Herstellung von Bildschirmen für Computer und Smartphones unerlässlich ist, kann sich negativ auf die Gesundheit der Arbeitnehmer auswirken und zu einer Krankheit führen, die als indische Lunge bezeichnet wird.
Die Aufnahme dieser Partikel erfolgt hauptsächlich durch Einatmen und durch Kontakt durch Haut und Augen..
Andererseits neigen feine Indiummetallpartikel dazu, zu brennen und Brände zu verursachen, wenn sie sich in der Nähe einer Wärmequelle befinden..
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