INDIUM: PAGTUKLAS, ISTRAKTURA, PAG-AARI, ISOTOPES, GAMIT, PANGANIB - CHEMISTRY - 2025

Ang indium ay isang metal na kabilang sa pangkat 13 ng pana-panahong talahanayan at mayroong simbolo ng kemikal Sa. Ang atomic number nito ay 49, ₄₉ In, at nangyayari ito sa likas na katangian bilang dalawang isotopes: ¹¹³ In at ¹¹⁵ In, ang huli ang pinaka-sagana. Ang mga atom ng Indium ay matatagpuan sa Earth bilang mga impurities sa sink at humantong mineral.

Ito ay isang partikular na metal, dahil ito ang pinakamalambot na maaaring maantig nang walang maraming mga panganib sa kalusugan; hindi tulad ng lithium at rubidium, na kung saan ay mahigpit na susunugin ang balat kapag tumutugon sa kanilang kahalumigmigan. Ang isang piraso ng indium ay maaaring i-cut gamit ang isang kutsilyo at bali sa lakas ng mga daliri, na naglalabas ng isang natatanging langutngot.

Piraso ng metalikong indium. Pinagmulan: Mga Larawan ng Hi-Res ng Mga Elemento ng Chemical

Ang sinumang nakakarinig ng pangalang metal na ito ay tiyak na maiisip sa India, ngunit ang pangalan nito ay nagmula sa kulay ng indigo, na kung saan ay sinusunod kapag ang apoy na pagsubok ay isinagawa. Sa kahulugan na ito ay halos kapareho ng potasa, nasusunog ang metal o ang mga compound nito na may napaka-katangian na siga, kung saan ang indium ay napansin sa kauna-unahang pagkakataon sa sphalerite mineral.

Ang Indium ay nagbabahagi ng maraming mga katangian ng kemikal na may aluminyo at gallium, na nagaganap sa karamihan ng mga compound nito na may bilang na oksihenasyon ng +3 (Sa ³⁺ ). Pinagsasama nito ang mahusay sa gallium na bumubuo ng mga haluang metal na may mababang mga natutunaw na puntos, na ang isa ay galinstan.

Ang mga aplikasyon ng indium ay batay sa patong ng mga materyales na may kanilang mga haluang metal, na ginagawa silang electrically conductive at nababaluktot. Sinasaklaw ng mga Indian ang ilang baso upang mabigyan sila ng higit na ningning, pinapalitan ang pilak. Sa mundo ng teknolohiya, ang Indian ay matatagpuan sa LCD at touch screen.

Pagtuklas

Noong 1863, ang kemikal na Aleman na si Ferdinand Reich ay naghahanap ng mga bakas ng element thallium, sa pamamagitan ng berdeng linya ng paglabas ng spectrum nito, sa mga mineral na sink; partikular na mga halimbawa ng sphalerite (ZnS) mula sa paligid ng Saxony. Matapos ang litson ng mga mineral, tinanggal ang kanilang nilalaman ng asupre, hinuhubog ang mga ito sa hydrochloric acid, at pag-alis ng zlor klorido, nakakuha siya ng isang kulay na may kulay ng dayami.

Nakaharap sa pagtuklas, nagpasya si Reich na magsagawa ng isang pagsusuri sa spectroscopic; ngunit dahil wala siyang mabuting mata upang magmasid ng mga kulay, lumingon siya sa kanyang kasamahan na si Hieronymus Theodor Richter para sa tulong sa gawaing ito. Si Richter ang siyang nakamasid sa isang mala-bughaw na linya ng parang multo, na hindi kasabay ng spectrum ng anumang iba pang elemento.

Ang dalawang kemikal na Aleman ay nahaharap sa isang bagong elemento, na tinawag na Indian dahil sa kulay ng indigo ng apoy kapag nasunog ang mga compound nito; at naman, ang pangalan ng kulay na ito ay nagmula sa salitang Latin na indeks, na nangangahulugang India.

Pagkalipas ng isang taon, noong 1864, na nasasabik at pagkatapos ng isang matagal na serye ng mga pagwawasto at paglilinis, isinama nila ang isang sample ng metallic indium sa pamamagitan ng electrolysis ng natunaw na mga asing-gamot sa tubig.

Istraktura ng mga Indian

Mga atom ng Indium, Sa, coalesce gamit ang kanilang mga elektron ng valence upang maitaguyod ang isang metal na bono. Sa gayon, nagtatapos sila na nakaayos sa isang kristal na nakasentro sa katawan na may isang baluktot na istraktura ng tetragonal. Ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga kalapit na mga atom ng In-In sa kristal ay medyo mahina, na nagpapaliwanag kung bakit ang indium ay may mababang pagtunaw (156 ºC).

Sa kabilang banda, ang mga puwersa na nag-iisa ng dalawa o higit pang mga indium crystals ay hindi rin malakas, kung hindi man ay hindi sila lumipat sa itaas ng bawat isa, na binibigyan ang metal ng katangian nitong lambot.

Ari-arian

Pisikal na hitsura

Ito ay isang napaka-malambot na pilak na metal. Maaari itong mapunit sa presyon ng kuko, gupitin gamit ang isang kutsilyo, o scratched sa makintab na stroke sa isang sheet ng papel. Posible ring ngumunguya ito at i-deform ito sa iyong mga ngipin, hangga't ito ay pinahiran. Gayundin, ito ay napaka-ductile at malleable, pagkakaroon ng mga plastik na katangian.

Kapag ang Indian ay pinainit ng isang blowtorch, nagbibigay ito ng isang kulay na siga na kulay, kahit na mas maliwanag at mas makulay kaysa sa potasa.

Mass ng Molar

114.81 g / mol

Temperatura ng pagkatunaw

156.60 ºC

Punto ng pag-kulo

2072 ° C.

Tulad ng gallium, ang indium ay may malawak na saklaw ng temperatura sa pagitan ng kanyang pagkatunaw at ang punto ng kumukulo. Sinasalamin nito ang katotohanan na ang mga pakikipag-ugnay sa In-In sa likido ay mas malakas kaysa sa mga namumuno sa baso; at samakatuwid ang isang patak ng indium ay mas madaling makuha kaysa sa mga singaw nito.

Density

Sa temperatura ng silid: 7.31 g / cm ³

Kanan sa punto ng pagtunaw: 7.02 g / cm ³

Elektronegorya

1.78 sa scale ng Pauling

Energies ng ionization

Una: 558.3 ​​kJ / mol

Pangalawa: 1820.7 kJ / mol

Pangatlo: 2704 kJ / mol

Thermal conductivity

81.8 W / (m K)

Ang resistensya sa elektrikal

83.7 nΩm

Katigasan ng Mohs

1,2. Medyo mahirap lamang ito kaysa sa talcum powder (huwag malito ang katigasan ng katigasan).

Reactivity

Ang Indium ay natutunaw sa mga acid upang makabuo ng mga asing-gamot, ngunit hindi natutunaw ang mga solusyon sa alkalina, kahit na sa mainit na potasa ng hydroxide. Ang mga reaksyon sa direktang pakikipag-ugnay sa asupre, oxygen at halogens.

Ang Indium ay medyo amphoteric, ngunit kumikilos ito na katulad ng isang base kaysa sa isang acid, ang may tubig na mga solusyon ay bahagyang pangunahing. Sa (OH) ₃ ay nai-redissolved na may pagdaragdag ng higit pang alkalis, na nagbibigay ng pagtaas sa mga unibersidad na indibidwal, Sa (OH) ₄ ^- , tulad ng nangyayari sa mga aluminates.

Pagsasaayos ng electronic

Ang pagsasaayos ng elektron ng indium ay ang mga sumusunod:

4d ¹⁰ 5s ² 5p ¹

Sa mga labintatlong elektron na ito, ang huling tatlo sa 5s at 5p orbitals ay ang mga electron na valence. Sa tatlong mga elektron na ito, itinatag ng mga atom ng indium ang kanilang metal na bono, tulad ng ginagawa ng aluminyo at gallium, at bumubuo ng mga covalent bond kasama ang iba pang mga atom.

Mga numero ng oksihenasyon

Ang nabanggit ay nagsisilbi upang maunawaan nang sabay-sabay na ang indium ay may kakayahang mawala ang tatlong mga elektron na valence, o pagkakaroon ng lima upang maging isoelectronic sa marangal na gas xenon.

Kung sa isang compound ay ipinapalagay namin na nawala ang tatlong electron nito, mananatili itong trivalent cation Sa ³⁺ (sa pagkakatulad sa Al ³⁺ at Ga ³⁺ ) at, samakatuwid, ang bilang ng oksihenasyon nito ay magiging +3. Karamihan sa mga compound ng indium ay nasa (III).

Kabilang sa iba pang mga numero ng oksihenasyon na natagpuan para sa indium mayroon kami: -5 (Sa ^5- ), -2 (Sa ^2- ), -1 (In ^- ), +1 (In ⁺ ) at +2 (Sa ²⁺ ).

Ang ilang mga halimbawa ng mga compound na In (I) ay: InF, InCl, InBr, InI at Sa ₂ O. Lahat ng mga ito ay medyo bihirang mga compound, samantalang ang mga nasa In (III) ay ang mga namumuno: Sa (OH) ₃ , Sa ₂ O ₃ , InCl ₃ , InF ₃ , atbp.

Sa (I) compound ay malakas na pagbabawas ng mga ahente, kung saan Sa ^{+ nag-} aalok ng dalawang electron sa iba pang mga species upang maging Sa ³⁺ .

Mga Isotopes

Ang Indium ay nangyayari sa likas na katangian bilang dalawang isotopes: ¹¹³ In at ¹¹⁵ In, na ang mga pang-lupang kasaganaan ay 4.28% at 95.72%, ayon sa pagkakabanggit. Samakatuwid, sa Earth mayroon kaming maraming iba pang mga ¹¹⁵ Sa atom kaysa kami ay may ¹¹³ In. Ang ¹¹⁵ Sa may kalahating - buhay ng 4.41 × 10 ¹⁴ mga taon kaya mahusay na ito ay halos itinuturing na matatag, sa kabila ng pagiging isang radioisotope.

Sa kasalukuyan, isang kabuuan ng 37 artipisyal na isotopes ng indium ay nilikha, lahat ng radioactive at lubos na hindi matatag. Sa lahat ng mga ito, ang pinaka-matatag ay ¹¹¹ Sa, na may kalahating buhay na 2.8 araw.

Aplikasyon

Mga Alloys

Ang Indian ay nakakasabay nang mabuti sa gallium. Ang parehong mga metal ay bumubuo ng mga haluang metal na natutunaw sa mababang temperatura, mukhang mga likidong pilak, na kung saan ang mercury ay ibinibigay sa ilang mga aplikasyon nito. Gayundin, ang indium ay madali ring nag-amalgamates, pagkakaroon ng isang solubility ng 57% sa mercury.

Ang mga alloy ng Indium ay ginagamit upang magdisenyo ng mga salamin ng pilak nang hindi nangangailangan ng pilak. Kung ibubuhos sa isang ibabaw ng anumang materyal, ito ay kumikilos bilang isang masunurin, tulad ng baso, metal, kuwarts at ceramic plate ay maaaring sumali.

elektronika

Kung wala ang mga Indian, ang mga touchscreens ay hindi kailanman umiiral. Pinagmulan: Pxhere.

Ang Indium ay nakakakuha din ng maayos sa germanium, kaya ang mga compound nito ay idinagdag bilang mga dopant sa germanium nitride sa mga LED, na nagreresulta ng asul, lila at berdeng mga ilaw mula sa mga pinaghalong ito. Ito rin ay bahagi ng transistors, thermistors at photovoltaic cells.

Ang pinakamahalaga sa mga compound nito ay ang indium lata oxide, na ginagamit bilang isang patong sa mga baso upang ipakita ang ilang mga haba ng haba. Pinapayagan nitong magamit ito sa mga goggles ng welding, at baso ng skyscraper upang hindi sila mainit sa loob.

Ang mga salamin na pinahiran sa oxide na ito ay mahusay na conductors ng koryente; tulad ng nagmumula sa aming mga daliri. At iyon ang dahilan kung bakit inilaan ito para sa paggawa ng mga touch screen, isang aktibidad kahit na higit pa ngayon dahil sa paglitaw ng higit at higit pang mga smartphone.

Mga panganib

Ang Indium ay hindi kumakatawan sa anumang peligro sa kapaligiran sa unang pagkakataon, yamang ang Sa ^{3+ na mga} ions ay hindi ikinakalat sa napakahalagang dami. Walang impormasyon tungkol sa kung ano ang magiging epekto nito sa mga lupa, na nakakaapekto sa mga halaman, at alinman sa mga fauna o dagat.

Sa katawan, hindi alam kung sa ^{3+ na mga} ions ay may mahalagang papel sa metabolismo sa dami ng bakas. Gayunpaman, kapag ang mga compound nito ay pinalamanan, nakakapinsala sila sa iba't ibang mga organo, na ang dahilan kung bakit itinuturing silang lubos na nakakalason na sangkap.

Sa katunayan, ang mga particle ng ITO (Indium Tin Oxide), na mahalaga para sa paggawa ng mga screen para sa mga computer at smartphone, ay maaaring magkaroon ng negatibong epekto sa kalusugan ng mga manggagawa, na nagiging sanhi ng sakit na tinatawag na Indium baga.

Ang ingestion ng mga particle na ito ay nangyayari higit sa lahat sa pamamagitan ng paglanghap at sa pamamagitan ng pakikipag-ugnay sa pamamagitan ng balat at mata.

Sa kabilang banda, ang mga pinong mga partikulo ng metal na indium ay madaling kapitan ng pagkasunog at nagiging sanhi ng mga apoy kung malapit ito sa isang mapagkukunan ng init.

Mga Sanggunian

1. Shiver & Atkins. (2008). Diorganikong kimika. (Ikaapat na edisyon). Mc Graw Hill.
2. Wikipedia. (2020). Indium. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
3. Doug Stewart. (2020). Mga Katotohanan sa Sangkap ng Indium. Nabawi mula sa: chemicool.com
4. Ang Mga editor ng Encyclopaedia Britannica. (Enero 20, 2020). Indium. Encyclopædia Britannica. Nabawi mula sa: britannica.com
5. Habashi F. (2013) Indium, Physical at Chemical Properties. Sa: Kretsinger RH, Uversky VN, Permyakov EA (eds) Encyclopedia ng Metalloproteins. Springer, New York, NY
6. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2020). Indium. PubChem Database., CID = 5359967. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
7. Kimberly Uptmor. (2020). Ano ang Indium na Ginagamit Para sa Buhay na Pang-araw-araw? Pag-aaral. Nabawi mula sa: study.com
8. Hines, CJ, Roberts, JL, Andrews, RN, Jackson, MV, & Deddens, JA (2013). Paggamit at pagpapakita ng trabaho sa indium sa Estados Unidos. Journal ng trabaho at kalinisan sa kalikasan, 10 (12), 723-77. doi: 10.1080 / 15459624.2013.836279