De Indisch Het is een metaal dat behoort tot groep 13 van het periodiek systeem en het chemische symbool In heeft. Het atoomnummer is 49, 49In, en komt in de natuur voor als twee isotopen: 113In en 115In, de laatste is de meest voorkomende. Indiumatomen worden op aarde aangetroffen als onzuiverheden in zink- en loodertsen.
Het is een bijzonder metaal, aangezien het het zachtste is dat zonder veel gezondheidsrisico's kan worden aangeraakt; in tegenstelling tot lithium en rubidium, die de huid vreselijk zouden verbranden als ze met hun vocht reageren. Een stuk indium kan met een mes worden gesneden en met de kracht van de vingers worden gebroken, waardoor een kenmerkende crunch ontstaat.
Wie deze metaalnaam hoort, zal zeker aan India denken, maar de naam is afgeleid van de indigokleur, die wordt waargenomen wanneer de vlamtest wordt uitgevoerd. In die zin lijkt het sterk op kalium, waarbij het zijn metaal of zijn verbindingen verbrandt met een zeer karakteristieke vlam, waardoor indium voor het eerst werd gedetecteerd in sfalerietmineralen..
Indium deelt veel chemische eigenschappen met aluminium en gallium en komt voor in de meeste van zijn verbindingen met een oxidatiegetal van +3 (In3+Het combineert uitstekend met gallium om legeringen te vormen met een laag smeltpunt, waaronder galinstan..
Indiumtoepassingen zijn gebaseerd op coatingmaterialen met hun legeringen, waardoor ze elektrisch geleidend en flexibel zijn. De Indiaan dekt sommige glazen af om ze meer glans te geven en vervangt zilver. In de wereld van technologie is de Indiaan te vinden in touchscreens en LCD.
Artikel index
In 1863 zocht de Duitse chemicus Ferdinand Reich naar sporen van het element thallium, door middel van de groene lijn van zijn emissiespectrum, in zinkmineralen; specifiek monsters van sfaleriet (ZnS) rond Saksen. Na het roosteren van de mineralen, het verwijderen van hun zwavelgehalte, het verteren in zoutzuur en het destilleren van het zinkchloride, verkrijgt hij een strokleurig neerslag..
Geconfronteerd met de vondst besloot Reich een spectroscopische analyse uit te voeren; maar omdat hij geen goede ogen had om kleuren waar te nemen, wendde hij zich tot zijn collega Hieronymus Theodor Richter voor hulp bij deze taak. Richter was degene die een blauwachtige spectraallijn waarnam, die niet samenviel met het spectrum van enig ander element..
De twee Duitse chemici stonden voor een nieuw element, dat de naam Indian kreeg vanwege de indigokleur van de vlam toen de verbindingen werden verbrand; en op zijn beurt is de naam van deze kleur afgeleid van het Latijnse woord indicum, wat betekent India.
Een jaar later, in 1864, werden ze opgewonden en na een langdurige reeks van neerslag en zuivering isoleerden ze een monster van metallisch indium door elektrolyse van de opgeloste zouten in water..
Indiumatomen, In, smelten samen met behulp van hun valentie-elektronen om een metaalbinding tot stand te brengen. Zodoende worden ze gerangschikt in een kristal met een vervormde tetragonale structuur gecentreerd in het lichaam. De interacties tussen de naburige In-In-atomen in het kristal zijn relatief zwak, wat verklaart waarom indium een laag smeltpunt heeft (156 ºC)..
Aan de andere kant zijn de krachten die twee of meer indiumkristallen verbinden ook niet sterk, anders zouden ze niet over elkaar heen bewegen, waardoor het metaal zijn karakteristieke zachtheid krijgt..
Het is een opmerkelijk zacht zilverachtig metaal. Het kan worden gescheurd met de druk van de vingernagel, gesneden met een mes of met glanzende streken op een vel papier worden gekrast. Het is zelfs mogelijk om erop te kauwen en het te vervormen met je tanden, zolang het maar plat is. Evenzo is het zeer taai en vervormbaar en heeft het plastische eigenschappen.
Wanneer de indiaan wordt verwarmd met een steekvlam, geeft hij een indigokleurige vlam af, nog helderder en kleurrijker dan die van kalium..
114,81 g / mol
156,60 ºC
2072 ºC.
Net als gallium heeft indium een breed temperatuurbereik tussen het smeltpunt en het kookpunt. Dit weerspiegelt het feit dat de In-In-interacties in de vloeistof sterker zijn dan die in het glas overheersen; en dat het daarom gemakkelijker is om een druppel indium te verkrijgen dan zijn dampen.
Bij kamertemperatuur: 7,31 g / cm3
Precies op het smeltpunt: 7,02 g / cm3
1,78 op de schaal van Pauling
Ten eerste: 558,3 kJ / mol
Ten tweede: 1820,7 kJ / mol
Ten derde: 2704 kJ / mol
81,8 W / (m · K)
83,7 nΩ m
1,2. Het is maar iets harder dan talkpoeder (verwar taaiheid niet met taaiheid).
Indium lost op in zuren om zouten te vormen, maar lost niet op in alkalische oplossingen, zelfs niet met hete kaliumhydroxide. Reageert in direct contact met zwavel, zuurstof en halogenen.
Indium is relatief amfoteer, maar het gedraagt zich meer als een base dan als een zuur, aangezien de waterige oplossingen enigszins basisch zijn. De In (OH)3 het lost opnieuw op met de toevoeging van meer alkaliën, wat aanleiding geeft tot het complex indiates, In (OH)4-, net zoals het gebeurt met aluminaten.
De elektronenconfiguratie van het indium is als volgt:
[Kr] 4d10 5stwee 5 p1
Van die dertien elektronen zijn de laatste drie van de 5s en 5p orbitalen de valentie-elektronen. Met deze drie elektronen vormen de indiumatomen hun metaalbinding, net als aluminium en gallium, en vormen ze covalente bindingen met andere atomen..
Het bovenstaande dient om meteen te begrijpen dat het indium in staat is zijn drie valentie-elektronen te verliezen, of er vijf te winnen om iso-elektronisch te worden voor het edelgas xenon..
Als we in een verbinding aannemen dat het zijn drie elektronen heeft verloren, blijft het als het driewaardige kation In3+ (naar analogie met Al3+ en Ga3+) en daarom zal het oxidatiegetal +3 zijn. De meeste indiumverbindingen zijn in (III).
Naast andere oxidatiegetallen die voor indium zijn gevonden, hebben we: -5 (In5-), -2 (Intwee-), -1 in-), +1 (In+) en +2 (Intwee+.
Enkele voorbeelden van In (I) -verbindingen zijn: InF, InCl, InBr, InI en IntweeO. Het zijn allemaal relatief zeldzame verbindingen, terwijl die van In (III) de overheersende zijn: In (OH)3, IntweeOF3, InCl3, InF3, enz.
In (I) verbindingen zijn krachtige reductiemiddelen, waarin In+ schenkt twee elektronen aan andere soorten om In te worden3+.
Indium komt in de natuur voor als twee isotopen: 113In en 115In, wiens aardse abundanties respectievelijk 4,28% en 95,72% zijn. Daarom hebben we op aarde veel meer atomen van 115In wat van 113In. De 115In heeft een halfwaardetijd van 4,41 · 1014 jaar, zo groot dat het praktisch als stabiel wordt beschouwd, ondanks dat het een radio-isotoop is.
Momenteel zijn er in totaal 37 kunstmatige isotopen van indium gemaakt, allemaal radioactief en zeer onstabiel. Van allemaal is de meest stabiele 111In, die een halfwaardetijd heeft van 2,8 dagen.
De Indiaan kan het goed vinden met het gallium. Beide metalen vormen legeringen die smelten bij lage temperaturen en eruit zien als zilveren vloeistoffen, waarmee kwik in verschillende van zijn toepassingen wordt verdrongen. Evenzo amalgameert indium gemakkelijk, met een oplosbaarheid van 57% in kwik.
Indiumlegeringen worden gebruikt om zilveren spiegels te ontwerpen zonder dat er zilver nodig is. Wanneer het op een oppervlak van welk materiaal dan ook wordt gegoten, werkt het als een hechtmiddel, op een zodanige manier dat platen van glas, metaal, kwarts en keramiek kunnen worden samengevoegd.
Indium kan ook goed overweg met germanium, dus worden de verbindingen ervan als doteermiddelen toegevoegd aan germaniumnitride in LED's, waardoor blauwe, paarse en groene lichten uit deze mengsels worden gereproduceerd. Het maakt ook deel uit van transistors, thermistors en fotovoltaïsche cellen.
De belangrijkste van zijn verbindingen is indiumtinoxide, dat wordt gebruikt als een coating op glazen om sommige golflengten te reflecteren. Hierdoor kan het worden gebruikt in lasbrillen en wolkenkrabberglas, zodat ze van binnen niet warm worden..
Glazen die met dit oxide zijn bedekt, zijn goede geleiders van elektriciteit; zoals dat uit onze vingers komt. En daarom is het bedoeld voor de fabricage van touchscreens, een activiteit die vandaag de dag nog actueler is door de opkomst van steeds meer smartphones..
Indium vormt in eerste instantie geen enkel risico voor het milieu, aangezien zijn ionen In3+ ze worden niet in aanzienlijke hoeveelheden verspreid. Er is geen informatie over wat de impact zou zijn op de bodem, op planten, noch op de fauna of de zeeën..
In het lichaam is niet bekend of In3+ ze spelen een essentiële rol bij het metabolisme in sporenhoeveelheden. Wanneer de verbindingen echter worden ingenomen, zijn ze schadelijk voor verschillende organen en daarom worden ze als zeer giftige stoffen beschouwd.
ITO-deeltjes (Indium Tin Oxide): Indiumtinoxide), essentieel voor de fabricage van schermen voor computers en smartphones, kan een negatieve invloed hebben op de gezondheid van werknemers, waardoor ze een ziekte krijgen die de indiaanse long wordt genoemd.
De opname van deze deeltjes gebeurt voornamelijk door inademing en door contact via de huid en ogen..
Aan de andere kant zijn fijne indiummetaaldeeltjes vatbaar voor verbranding en branden als ze zich in de buurt van een warmtebron bevinden..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.