Χημικές ιδιότητες ινδίου (25 γεγονότα που πρέπει να γνωρίζετε)

Το ίνδιο είναι ένα μεταλλικό στοιχείο μετά τη μετάβαση που είναι 0.21 ppm στον φλοιό της Γης. Ας συζητήσουμε λεπτομερώς τα γεγονότα του Indium.

Το ίνδιο είναι ένα υποπροϊόν της διαδικασίας διύλισης ψευδαργύρου και είναι ένα μικρό συστατικό στα μεταλλεύματα θειούχου ψευδαργύρου. Το μέταλλο έχει σημείο τήξης χαμηλότερο από αυτό του λιθίου ή του κασσίτερου αλλά υψηλότερο από αυτό του γαλλίου και του νατρίου. Είναι ένα πολύ εύκαμπτο, εύπλαστο και εύφλεκτο μέταλλο.

Ας συζητήσουμε εν συντομία τις χημικές ιδιότητες του ινδίου, όπως ο ατομικός του αριθμός, η ηλεκτρονική του διαμόρφωση, οι αλλοτροπικές μορφές και οι καταστάσεις οξείδωσης.

Σύμβολο ινδίου

Τα χημικά στοιχεία αντιπροσωπεύονται με σύμβολα που παρέχουν μια σύντομη περιγραφή. Ας γράψουμε το χημικό σύμβολο για το ίνδιο.

Το γράμμα "In" σημαίνει το χημικό σύμβολο για το στοιχείο ίνδιο. Η λατινική λέξη "indicium", που σημαίνει indigo ή βιολετί, είναι η πηγή αυτού του ονόματος.

χημικές ιδιότητες ινδίου
 Σύμβολο του Ινδίου

Ομάδα ινδίου στον περιοδικό πίνακα

Σύμφωνα με τον περιοδικό πίνακα, μια ομάδα είναι μια ατομική στήλη. Ας ελέγξουμε την ομάδα για το Indium.

Η ομάδα 13 του περιοδικού πίνακα περιλαμβάνει το ίνδιο (In). Στην ελληνική ορολογία, τα τριέλ σημαίνουν το τρι που χρησιμοποιείται για το ίνδιο και το γάλλιο.

Περίοδος ινδίου στον περιοδικό πίνακα

Η χημική συμπεριφορά των στοιχείων καθώς αυξάνεται ο ατομικός τους αριθμός απεικονίζεται από τον περιοδικό πίνακα, ο οποίος είναι διατεταγμένος σε σειρές. Ας προβλέψουμε το Indium περίοδος.

Το ίνδιο (In) μπορεί να βρίσκεται στο 5th περίοδο του περιοδικού πίνακα. Τα στοιχεία Period 5 γεμίζουν τα κελύφη 5s, το 4d και τα 5p κελύφη τους με αυτή τη σειρά.

Μπλοκ ινδίου στον περιοδικό πίνακα

Τα άτομα του μπλοκ μοιράζονται τα ίδια φυσικά και χημικά χαρακτηριστικά. Ας μιλήσουμε για το μπλοκ indium.

Το ίνδιο ανήκει στο "p-μπλοκεπειδή τα ηλεκτρόνια σθένους ή τα τελευταία ηλεκτρόνια του βρίσκονται στο μπλοκ p. Είναι συστατικό του μετα-μεταβατικού στοιχείου ή μετάλλων.

Ατομικός αριθμός ινδίου

Ο ατομικός αριθμός ενός στοιχείου είναι μια αναπαράσταση της χημικής δομής του. Ας μιλήσουμε για τα indium ατομικός αριθμός.

Ο ατομικός αριθμός του ινδίου είναι 49. Δείχνει ότι το στοιχείο έχει 49 πρωτόνια και 49 ηλεκτρόνια. 

Ατομικό βάρος ινδίου

Ο όρος "ατομικό βάρος” αναφέρεται στο συνολικό βάρος ενός ατόμου. Ας μιλήσουμε για το ατομικό βάρος του ινδίου.

Η ατομική μάζα του ιριδίου είναι 114.818 g/mol. Εξαιτίας αυτού, οι περισσότερες από τις ιδιότητές του βρίσκονται μεταξύ των γειτόνων του, του γάλλιου και του θάλλιου.

Ηλεκτραρνητικότητα ινδίου κατά Pauling

Το χημικό χαρακτηριστικό της ηλεκτραρνητικότητας, που υποδηλώνεται με το σύμβολο, αναφέρεται στην τάση ενός ατόμου να έλκει ηλεκτρόνια σε αυτό. Ας δούμε το τιμή ηλεκτραρνητικότητας για το ίνδιο.

Το ίνδιο έχει ηλεκτραρνητικότητα Pauling 1.78. Ο ατομικός αριθμός, ο διαχωρισμός μεταξύ του φορτισμένου πυρήνα και των ηλεκτρονίων σθένους και μια τιμή χωρίς μονάδα έχουν όλα αντίκτυπο στην ηλεκτραρνητικότητα ενός ατόμου.

Ατομική πυκνότητα ινδίου

Ο λόγος της ατομικής μάζας προς τον ατομικό όγκο χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό της ατομικής πυκνότητας. Ας προσδιορίσουμε το ατομικό ίνδιο πυκνότητα.

Το ίνδιο έχει πυκνότητα 7.31 g/cm3, το οποίο είναι υψηλότερο από το γάλλιο αλλά χαμηλότερο από το θάλλιο. Σε mp 156.6°C, το ίνδιο έχει πυκνότητα υγρής κατάστασης 7.02 g/cm3.

Σημείο τήξης ινδίου

Η θερμοκρασία στην οποία ένα συγκεκριμένο κρυσταλλικό πλέγμα λιώνει ή μετατρέπεται σε υγρή κατάσταση είναι γνωστή ως σημείο τήξης. Ας μάθουμε τα indium σημείο τήξης.

Το ίνδιο έχει σημείο τήξης 429.7485 Κ, ή 156.5985 °C ή 313.8773 °F. Το σημείο τήξης του ινδίου είναι τόσο χαμηλό όσο λιώνει στους 30°C ή 86°F. Λόγω της χαμηλής θερμοκρασίας του, το μέταλλο θα λιώσει αν κρατηθεί στο ένα χέρι.

Σημείο βρασμού ινδίου

Η τάση ατμών και η τυπική ατμοσφαιρική πίεση στο επίπεδο της θάλασσας είναι ίσες στο σημείο βρασμού, που είναι η θερμοκρασία. Ας προσδιορίσουμε το ίνδιο σημείο βρασμού

Το ίνδιο έχει σημείο βρασμού 2345 K (2072 °C, 3762 °F). Έχει χαμηλότερο σημείο βρασμού από το γάλλιο αλλά υψηλότερο από το θάλλιο.

Ακτίνα ίνδιο Vanderwaals

Μια ακτίνα Vander Waals είναι η απόσταση μεταξύ δύο πανομοιότυπων ατόμων που συγκρατούνται μεταξύ τους από την έλξη των πυρήνων τους. Ας εξετάσουμε το Ακτίνα Vander Waals του ινδίου.

Το Indium έχει 193 pm (1pm=1*10‑12 μ) ακτίνα van der Waals.

Ιονική/ομοιοπολική ακτίνα ινδίου

Η ομοιοπολική ακτίνα είναι η απόσταση μεταξύ δύο ατόμων που ενώνονται με έναν ομοιοπολικό δεσμό, ενώ η ακτίνα ιόντων είναι η ιοντική ακτίνα. Ας συζητήσουμε την ακτίνα του ινδίου.

Το ίνδιο έχει ιοντική ακτίνα 80Α (In+3) και ομοιοπολική ακτίνα 144 pm (1 = 100 pm) (1.44 Α). Το ίνδιο έχει εκτεταμένα κέντρα συντονισμού και ιοντικές ακτίνες όπως φαίνεται στον παρακάτω πίνακα:

Ινδίο
Ion (Σεn+ )
Συντονισμός
Structure
Ιωνική Ακτίνα
(1 μ.μ.=1*10‑12 μ)
Σε (III)4-συντεταγμένες,
τετράεδρος
76:XNUMX μμ
Σε (III))6-συντεταγμένες,
οκτάεδρος
94.0:XNUMX μμ
Σε (III)8-συντεταγμένη106:XNUMX μμ
Η ιοντική ακτίνα του ινδίου

Ισότοπα ινδίου

Τα χημικά στοιχεία γνωστά ως ισότοπα έχουν πανομοιότυπα πυρηνικά φορτία ή ατομικούς αριθμούς στους πυρήνες τους. Ας συζητήσουμε αναλυτικά το ισότοπα ινδίου.

Το ίνδιο έχει 39 ισότοπα, καθένα από τα οποία έχει 97-135 νουκλεόνια. Υπάρχει μόνο ένα σταθερό ισότοπο ινδίου που βρίσκεται στη φύση. Υπάρχουν 113-In και άλλα φυσικά απαντώμενα σταθερά ισότοπα ινδίου. Εδώ μόνο τα σταθερά ισότοπα του ινδίου συζητούνται παρακάτω στον πίνακα:

ΙσότοποΜάζαΗμίσειας ζωήςΤρόπος λειτουργίας
αποσύνθεση
Κόρη
ισότοπα
109In108.907154.2 hβ+109Cd
110In109.907171.15 hβ+110Cd
111In110.905112.8049 dEC111Cd
112In111.9055314.4 μ.β+ (56%)
β- (44%)
112Cd
112Sn
113In112.904058ΣταθερόςΣταθερόςΣταθερός
114In114.9049181.198 μ.β+ (0.5%)
β- (99.5%) 
114Cd
114Sn
114τμIn190.2949.51 dIT (96.75%)
β+ (3.25%)
114In
114cd
115In116.903879X 4.4 1014 yβ-115Sn
Ισότοπα του ινδίου

Ηλεκτρονικό κέλυφος ινδίου

Το σπίτι των ηλεκτρονίων είναι το ηλεκτρονικό κέλυφος, το οποίο μπορεί να θεωρηθεί ως μια ξεχωριστή ενεργειακή κατάσταση. Ας υπολογίσουμε πόσα ηλεκτρονικά κελύφη υπάρχουν στο ίνδιο.

Η δομή ηλεκτρονίων του Ινδίου αποτελείται από 5 ηλεκτρονικά κελύφη. Τα αντίστοιχα ηλεκτρονικά του κελύφη περιέχουν 2, 8, 18, 18 και 3 ηλεκτρόνια, αντίστοιχα.

Διατάξεις ηλεκτρονίων ινδίου

Η διάταξη των ηλεκτρονίων σε διάφορα ηλεκτρονικά κελύφη είναι γνωστή ως διαμόρφωση ηλεκτρονίων. Ας συζητήσουμε τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων του In.

Οι διαμορφώσεις ηλεκτρονίων του ινδίου είναι οι εξής: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p1 ή [Kr] 4d10 5s2 5p1. Τα κελύφη των πέντε στοιχείων της περιόδου είναι γεμάτα 5s, 4d και 5p με αυτή τη σειρά.

Ενέργεια πρώτου ιονισμού ινδίου

Ως μέρος της διαδικασίας ιονισμού, η πρώτη ενέργεια ιονισμού είναι απαραίτητη για την απελευθέρωση ενός χαλαρά δεσμευμένου ηλεκτρονίου από ένα ουδέτερο άτομο. Ας εξηγήσουμε για το indium.

Η πρώτη ενέργεια ιονισμού ινδίου είναι 558.3 kJ/mol. Τα πρώτα ηλεκτρόνια του ινδίου πρέπει να αφαιρεθούν ως εξής: In + IE → In+ + e- ( [Kr] 4d10 5s2; Σε→ Σε1+).

Ενέργεια δεύτερου ιονισμού ινδίου

Η ενέργεια που απαιτείται για την εκτόξευση του 2nd Το ηλεκτρόνιο από τη στιβάδα σθένους ενός ατόμου είναι γνωστό ως 2nd ενέργεια ιονισμού. Ας προσδιορίσουμε τα indium's δεύτερη ενέργεια ιονισμού.

Η δεύτερη ενέργεια ιονισμού του ινδίου είναι 1820.7 kJ/mol. Ο δεύτερος ιονισμός ενός ηλεκτρονίου είναι σημαντικά υψηλότερος από τον πρώτο επειδή χρειάζεται περισσότερη ενέργεια για να το αφαιρέσει από ένα γεμάτο τροχιακό s όπως το+ + IE → In2+ + e- ( [Kr] 4d10 5s1; Σε1+→ Σε2+).

Ενέργεια τρίτου ιονισμού ινδίου

Ένα διθετικό ιόν απαιτεί να αφαιρεθεί ένα ηλεκτρόνιο από το κέλυφος σθένους με την τρίτη ενέργεια ιονισμού. Ας το υπολογίσουμε αυτό για το ίνδιο.

Η τρίτη ενέργεια ιονισμού του ινδίου είναι 2704 kJ/mol. Χρησιμοποιώντας αυτή την ενέργεια, το τρίτο ηλεκτρόνιο πρέπει να αφαιρεθεί από το εξωτερικό περίβλημα ως εξής: In2+ + IE → In3+ + e- ( [Kr] 4d10; Σε2+→ Σε3+). Λόγω In2+, τη 3rd η ενέργεια ιονισμού είναι σχετικά υψηλή.

Καταστάσεις οξείδωσης του ινδίου

Η κατάσταση οξείδωσης ή ο αριθμός οξείδωσης ενός στοιχείου αναφέρεται στο πόσα ηλεκτρόνια λαμβάνει ή χάνει με την πάροδο του χρόνου. Ας δούμε τα indium's κατάσταση οξείδωσης.

Το ίνδιο βρίσκεται πιο συχνά στην κατάσταση οξείδωσης +3. Έχει μεταβλητές καταστάσεις οξείδωσης που περιλαμβάνουν -5,- 2, -1, +1, +2 και +3.

του Indium 
Χημική ένωση
Φύση του 
Χημική ένωση
Ίνδιο (Ι)
οξείδιο
Βασικο
Ίνδιο (Ι) 
υδροξείδιο
Βασικο
ίνδιο (III) 
οξείδιο 
Όξινο
ίνδιο (III) 
υδροξείδιο
Όξινο
Κατάσταση οξείδωσης του ινδίου με μια ένωση

Αριθμός CAS Indium

Ένας συγκεκριμένος αριθμός που προσδιορίζει ένα χημικό στοιχείο είναι ο αριθμός μητρώου CAS. Ας μάθουμε τον αριθμό CAS του ινδίου.

Ο αριθμός μητρώου CAS του indium είναι 7440-74-6.

Indium ChemSpider ID

Μια δωρεάν βάση δεδομένων χημικών δομών που ονομάζεται ChemSpider ID παρέχει μια ποικιλία πληροφοριών σχετικά με τη δομή του χημικού στοιχείου. Ας μάθουμε για το indium.

Το αναγνωριστικό ChemSpider της Indium είναι 4514408. 

Αλλοτροπικές μορφές ινδίου

Τα φυσικά χαρακτηριστικά των αλλοτροπών είναι διαφορετικά από εκείνα των χημικών τους ισοδυνάμων. Ας μιλήσουμε για τα indium αλλοτροπική κατάσταση.

Το ίνδιο δεν υπάρχει σε αλλοτροπική μορφή. Το ίνδιο βρίσκεται συχνά στα μεταλλεύματα ψευδαργύρου και παράγεται κυρίως από υποπροϊόντα εξόρυξης μεταλλευμάτων ψευδαργύρου.

Χημική ταξινόμηση ινδίου 

Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά τους και τη διαμόρφωση ηλεκτρονίων, τα συστήματα χημικής ταξινόμησης καταβάλλουν προσπάθεια να κατηγοριοποιήσουν τα χημικά στοιχεία. Ας ελέγξουμε για indium.

Εδώ είναι μερικά χημική ταξινόμηση του ινδίου συζητείται παρακάτω:

  1. Το ίνδιο διαλύεται σε πυκνά αλκάλια και οξέα για να σχηματίσει ινδάτες και άλατα ινδίου.
  2. Κάθε άνυδρο +3 φορτισμένο παράγωγο ινδίου είναι ομοιοπολικό, εκτός από το τριφθοριούχο ίνδιο (InF3).
  3. Η μοριακή θερμοχωρητικότητα του ινδίου είναι 26.74 J/(mol.K).
  4. Το ίνδιο είναι τόσο μαλακό που μπορεί να κοπεί εύκολα και η σκληρότητα Mohs είναι 1.2. 

Κατάσταση ινδίου σε θερμοκρασία δωματίου

Η κατάσταση οποιουδήποτε χημικού συστατικού καθορίζεται από τις θερμοκρασίες τήξης και βρασμού του, και τη δύναμη έλξης του. Ας εξετάσουμε την κατάσταση του In στο θερμοκρασία δωματίου.

Ένα στερεό σε θερμοκρασία δωματίου είναι το ίνδιο. Μια τετραγωνική κρυσταλλική δομή με κέντρο το σώμα περιγράφει το ίνδιο στη στερεά του κατάσταση.

Είναι το ίνδιο παραμαγνητικό;

Ένας τύπος μαγνητισμού γνωστός ως παραμαγνητισμός εμφανίζεται όταν το μαγνητικό πεδίο έλκει μόνο αμυδρά τα συστατικά. Ας προσδιορίσουμε εάν το ίνδιο έχει α παραμαγνητικός ιδιοκτησία ή όχι.

Το ίνδιο παρουσιάζει διαμαγνητικά χαρακτηριστικά λόγω των ζευγαρωμένων ηλεκτρονίων. Το ίνδιο εμφανίζει διαμαγνητισμό λόγω της μοριακής μαγνητικής του επιδεκτικότητας, που είναι -64.0×10-6 cm3/mol στους 298 Κ.

Συμπέρασμα

Το ίνδιο είναι καθαρό μέταλλο που, όπως ο κασσίτερος, εκπέμπει ένα δυνατό «κραυγή» όταν λυγίζει. Το λαμπερό ασημί-λευκό στιλπνό μέταλλο περιγράφει το ίνδιο. Διαθέτει 47 μετα-καταστάσεις, η πιο σταθερή από τις οποίες είναι το ίνδιο-114m1, το οποίο είναι πιο σταθερό από τη βασική του κατάσταση και έχει χρόνο ημιζωής 49.51 ημέρες.