Anar al contingut

Indi (element)

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

El indi és un element químic de número atómico 49 situat en el grup 13 i el periodo 5 de la taula periòdica dels elements. El seu símbol és In. És un metal poc abundant, maleable, fàcilment fundible, químicament similar al alumini i al gali, pero més semblat al zinc (de fet, la principal font d'obtenció d'este metal és a partir dels minerals de zinc). La seua principal aplicació està en les pantalles tàctils, en forma d'òxit d'indi i d'estany.[1]

Història

[editar | editar còdic]

L'indi va ser descobert per Ferdinand Reich i Theodor Richter en 1863 quan estaven investigant la presència de talio en uns minerals de zinc per mig d'un espectrógraf. Va ser aïllat per Ritcher en 1867.

Propietats

[editar | editar còdic]

Físiques

[editar | editar còdic]
Archiu:Indium wetting glass.jpg
L'indi mulla la superfície de vidre d'un tubo d'ensaig.

L'indi és un metal blanc plateado, altament dúctil de post-transició en un llustre lluent.[2] És tan bla (durea Mohs 1,2) que, de la mateixa manera que el sodi, es pot tallar en un gavinet. També deixa una llínea visible en el paper.[3] És un membre del grup 13 en la taula periòdica i les seues propietats són principalment intermiges entre els seus veïns verticals gali i talio. De la mateixa manera que l'estany, quan l'indi es dobla se sent un cride agut, un sò crepitante pel agermanament de cristals.[2] De la mateixa manera que el gali, l'indi és capaç de mullar el vidre. Com abdós, l'indi té un punt de fusió baix, 156,60 °C (313,88 °F); més alt que el seu homòlec més llauger, el gali, pero més baix que el seu homòlec més pesat, el talio, i més baix que l'estany.[4] El punt d'ebullició és de 2072 °C (3762 °F), més alt que el del talio, pero més baix que el del gali, a l'inversa de la tendència general dels punts de fusió, pero de forma similar a les tendències cap a avall dels atres grups de metals posteriors a la transició per la debilitat de l'enllaç metàlic en pocs electrons deslocalizados.[5]


La densitat de l'indi, 7.31 g/cm3, és major que la del gali, pero menor que la del talio. Per baix de la temperatura crítica, 3.41 K, l'indi és superconductor. L'indi es cristaliza en una estructura de cos centrat en sistema cristalí tetragonal en el grup espacial I4/mmm (paràmetros de ret: a = 325 pm, c = 495 pm):[4] la qual cosa forma una estructura cristalina cúbica de cara centrada llaugerament distorsionada, a on cada àtom d'indi té quatre veïns a una distància de 324 pm i huit veïns una miqueta més llunt (336 pm).[6] L'indi posseïx una solubilidad major en mercuri líquit que en qualsevol atre metal (més del 50 per cent en massa d'indi a 0 °C).[7] L'indi presenta una resposta viscoplástica dúctil, la qual és independent del tamany en tensió i compressió. No obstant posseïx un size effect al doblat i la indentación, associat a una escala de llongitut de l'orde de 50–100 µm,[8] significativament gran si se li compara en atres metals.

Químiques

[editar | editar còdic]

L'indi té 49 electrons, en una configuració electrònica de [Kr]4d105s25p1. En els composts, l'indi sol donar els tres electrons més externs per a convertir-se en indi (III), In3+. En alguns casos, el parell d'electrons 5s no es donan, lo que dona com a resultat indi(I), In+. L'estabilisació de l'estat monovalente de la valència (química) s'atribuïx al efecte del parell inerte, en el que els efectes relativistes de la química quàntica relativista estabilisen el orbital 5s, observat en elements més pesats. El talio (la homologia més pesada de l'indi) mostra un efecte encara més fort, fent que l'oxidació al talio(I) siga més provable que al talio(III),[9] mentres que el gali (l'homòlec llauger de l'indi) per lo general solament presenta un estat d'oxidació +3. Aixina, encara que el talio(III) és un agent oxidant moderadament fort, l'indi(III) no ho és, i molts composts d'indi(I) són poderosos agents reductors.[10] Si be l'energia requerida per a incloure els electrons s en l'enllaç químic és més baixa per a l'indi entre els metals del grup 13, les energies d'enllaç disminuïxen cap a avall en el grup, de modo que per l'indi, l'energia lliberada en formar dos enllaços adicionals i alcançar l'estat +3 no és sempre suficient per a compensar l'energia necessària per a involucrar als electrons 5s.[11] L'òxit i hidròxit d'indi (I) són més bàsics i l'òxit i hidròxit d'indi (III) són més àcits.[11]

Una série de potencials d'electrodo estàndar, depenent de la reacció de que es tracte,[12] s'informen per a l'indi, lo que reflectix la disminució de l'estabilitat de l'estat d'oxidació +3:[6]

In2+ + i− ⇌ In+ I0 = −0.40 V
In3+ + i− ⇌ In2+ I0 = −0.49 V
In3+ + 2 i− ⇌ In+ I0 = −0.443 V
In3+ + 3 i− ⇌ In I0 = −0.3382 V
In+ + i− ⇌ In I0 = −0.14 V

L'indi metàlic no reacciona en l'aigua, pero és oxidat per agents oxidants més forts, com els halógenos, per a donar composts d'indi (III). No forma boruro, siliciuro o carbur, i l'hidrur InH3 té, en el millor dels casos, una existència transitòria en solucions etéreas a baixes temperatures, sent lo suficientment inestable com para polimerizar espontàneament sense coordinació.[13] L'indi és prou bàsic en solució acuosa, mostrant solament llaugeres característiques anfóteras i, a diferència dels seus homòlecs més llaugers, l'alumini i el gali, és insoluble en solucions acuosas alcalinas.[13]

Isòtops

[editar | editar còdic]

L'indi té 39 isòtops coneguts, que varien en número de 97 a 135. Solament dos isòtops ocorren naturalment com nucleidos primordials: indi-113, l'únic isòtop estable, i l'indi-115, que té una vida mija de 4,41Plantilla:I anys, quatre órdens de magnitut major que l'edat de l'Univers i casi 30 000 voltes major que la del tori natural.[14] La vida mija de 115In és molt llarga perque decau per mig de beta a 115Sn està restringida per la regla de selecció, és dir per la seua spin o gir angular intrínsec.[15] L'indi-115 constituïx el 95,7% de tot l'indi. L'indi és un dels tres elements coneguts (els atres són el telur i el reni) l'isòtop estable del qual és menys abundant en la naturalea que els radioisòtops primordials de llarga vida.[16]

l'artificial isòtop més estable és l'indi-111, en una vida mija d'aproximadament 2,8 dies. Tots els demés isòtops tenen vides miges inferiors a 5 hores. L'indi també té 47 metaestados, entre els quals l'indi-114m1 (vida mija d'aproximadament 49,51 dies) és el més estable, més estable que l'estat fonamental de qualsevol isòtop d'indi que no siga el primordial. Tot decau per transició isomérica. Els isòtops d'indi més llaugers que 115In es descomponen predominantment a través de captura d'electrons o emissió de positrones per a formar cadmi isòtops, mentres que els atres isòtops d'indi de 115In i major predominantment es desintegren a través de la desintegració beta-menys per a formar isòtops d'estany.[14]


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Calvo Rebollar, Miguel (2019). Construint la Taula periòdica, Prames, Saragossa, p. 240-241. ISBN 978-84-8321-908-9.
  2. ↑ 2,0 2,1 Alfantazi, A. M.. “{{{title}}}”. Minerals Engineering (8). doi:10.1016/S0892-6875(03)00168-7.
  3. ↑ Binder, Harry H.. Lexicon der chemischen Elemente (en de), S. Hirzel Verlag. ISBN 978-3-7776-0736-8.
  4. ↑ 4,0 4,1 Dean, John A.. Lange's handbook of chemistry, Fifteenth edició, McGraw-Hill, Inc.. ISBN 978-0-07-016190-0.
  5. ↑ Greenwood and Earnshaw, p. 222
  6. ↑ 6,0 6,1 Greenwood and Earnshaw, p. 252
  7. ↑ “Hg-In phase diagram” (2012). Journal of Phase Equilibria and Diffusion 33 (2): 159–160. doi:10.1007/s11669-012-9993-3.
  8. ↑ “Measurements of the mechanical response of Indium and of its size dependence in bending and indentation” . Materials Science and Engineering: A 683: 244–251. doi:10.1016/j.msea.2016.12.017.
  9. ↑ Holleman, Arnold F. (1985). «Thallium», Lehrbuch der Anorganischen Chemie, 91-100 edició (en de), Walter de Gruyter, pp. 892-893. ISBN 978-3-11-007511-3.
  10. ↑ Greenwood&Earnshaw2nd
  11. ↑ 11,0 11,1 Greenwood and Earnshaw, p. 256
  12. ↑ RubberBible9 2nd page=8.20
  13. ↑ 13,0 13,1 Greenwood and Earnshaw, p. 255
  14. ↑ 14,0 14,1 Plantilla:NUBASE 2003
  15. ↑ “Segona desintegració β única prohibida de 115In i massa de neutrinos” . AIP Conf. Proc. 1417 (33): 33. doi:10.1063/1.3671032. Bibcode: 2011AIPC.1417...33D.
  16. ↑ «Taula periòdica dels isòtops de la IUPAC». IUPAC.
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Indi_(element)&oldid=775335»