Индий
ИНДИЙ (латинский Indium), In, химический элемент III группы короткой формы (13-й группы длинной формы) периодической системы; атомный номер 49, атомная масса 114,818. Природный индий состоит из двух нуклидов: стабильного 113In (4,29%) и слаборадиоактивного 115In (95,71%; β-излучатель, Т1/2 4,4·1014лет). Искусственно получены радионуклиды с массовыми числами 98-134. Индий относится к редким рассеянным элементам; содержание в земной коре составляет 1,4·10-5% по массе. Самородный индий и его минералы - рокезит CuInS2, индит FeIn2S4 и др. - очень редки. В рудах индий сопутствует цинку, олову, свинцу, меди и железу. Открыт в 1863 году немецкими химиками Ф. Райхом и Т. Рихтером, обнаружившими при спектроскопическом исследовании цинковой обманки (сфалерита) новые линии, принадлежащие неизвестному элементу; новый элемент был назван индий - по ярко-синему (близкому к окраске индиго) цвету этих линий.
Конфигурация внешней электронной оболочки атома индия 5s25р1, в соединениях обычно проявляет степень окисления +3, редко +2 и +1; электроотрицательность по Полингу 1,78; атомный радиус 155 пм, радиус иона In3+ 94 пм (координационное число 6). При нормальных условиях индий - серебристо-белый мягкий, пластичный металл; кристаллическая решётка тетрагональная гранецентрированная; tпл 156,6 °С, tкип 2072 °С, плотность 7310 кг/м3.
Реклама
При комнатной температуре или слабом нагревании индий взаимодействует с галогенами (образуются тригалогениды, например трихлорид InCl3). При нагревании индий взаимодействует с фосфором (образуется фосфид InP), мышьяком (арсенид InAs), сурьмой (антимонид InSb). С серой, селеном и теллуром индий образует халькогениды состава InX или In2Х3 (где Х - S, Se, Те). Соединение индия с азотом - нитрид InN получают косвенным путём. На воздухе на поверхности металлического индия образуется оксидная плёнка, предохраняющая металл от дальнейшего окисления. При сильном нагревании индий взаимодействует с кислородом воздуха (образуется оксид In2О3). Индий реагирует с растворами сильных кислот. Гидроксид In(ОН)3 обладает амфотерными свойствами, легко реагирует с растворами кислот, медленно взаимодействует с растворами щелочей, образуя соли - индаты, например индат калия К3[In(ОН)6]. Соединения, содержащие индий в степенях окисления +1 и +2, неустойчивы.
Источником индия служат отходы и побочные продукты производства цинка, свинца и олова. Индий путём выщелачивания серной кислотой переводят в раствор, из которого с помощью химически более активного цинка или алюминия выделяют (так называемой цементацией) черновой индий. Для очистки индия используют главным образом методы электрохимического и дистилляционного рафинирования. Соединения индия (нитрид, фосфид, арсенид, антимонид, халькогениды) применяют как полупроводниковые материалы. Металлический индий используют для создания антикоррозионных покрытий, изготовления зеркал и рефлекторов, при производстве легкоплавких сплавов.
Мировое производство индия более 300 т/год (2005).
Лит.: Яценко С. П. Индий: свойства и применение. М., 1987; Неорганическая химия. М., 2007. Т. 2.
С. С. Бердоносов.