Indio

L’indio è un metallo del blocco p appartenente a Gruppo 13 e al 5° Periodo avente configurazione elettronica [Kr] 4d10 5s2 5p1.

L’indio fu scoperto nel 1863 dai chimici tedeschi Ferdinand Reich e Hieronymus Theodor Richter che ricercavano tracce di tallio in un minerale contenente zinco.

La caratterizzazione di questo materiale tramite metodi spettroscopici consentì di trovare, nello spettro a righe, una linea brillante di colore indaco che rivelò l’esistenza di un nuovo elemento in quanto sapevano che il tallio era caratterizzato da una linea verde.

L’indio è un metallo di colore bianco argentato, duttile e tenero al punto che, come il sodio, può essere tagliato con un coltello.

Ha proprietà intermedie tra il gallio e il tallio che appartengono al suo stesso gruppo e, come lo stagno, se una sbarra di indio viene piegata emette un rumore caratteristico noto come grido dello stagno a causa delle modifiche che avvengono nella struttura cristallina.

L’indio ha numeri di ossidazione +3, +2, +1, -1, -2 e -5 sebbene quelli più diffusi sono +3 e +1. Esso si dissolve negli acidi ma non reagisce con l’ossigeno a temperatura ambiente.

Reagisce a caldo con arsenico, antimonio, fosforo,zolfo, selenio, tellurio e con gli alogeni.

I composti contenenti indio nello stato di ossidazione +3 sono elettron-deficienti pertanto agiscono da acidi di Lewis e possono formare addotti con molecole, come la piridina che presenta un doppietto elettronico solitario sull’azoto.

L’ossido di indio In2O3 viene infatti abitualmente ottenuto dalla decomposizione termica dell’idrossido di indio (III) secondo la reazione:

2 In(OH)3 → In2O3 + 3 H2O

L’ossido di indio si presenta come un solido amorfo di colore giallo a basse temperature mentre a temperature elevate esibisce una forma cristallina di colore rosso-bruno.

L’ossido di indio reagisce a caldo con l’ammoniaca per dare il nitruro di indio secondo la reazione:

In2O3 + 2 NH3 → 2 InN + 3 H2O

Da soluzioni contenenti sali di indio in ambiente basico si ottiene l’idrossido di indio che precipita sotto forma di cristalli di colore bianco.

L’indio reagisce con gli alogeni per dare i rispettivi alogenuri:

2 In + 3 Cl2 → 2 InCl3

Il cloruro di indio può essere ottenuto anche per reazione dell’indio con HCl 6M secondo la reazione:

2 In +6 HCl → 2 InCl3 + 3 H2

I composti in cui l’indio ha numero di ossidazione +1 sono poco comuni ; l’ossido di indio (I) viene ottenuto dalla decomposizione termica dell’ossido di indio (III) a 700°C:

 In2O3 →  In2O + O2

Dopo la prima guerra mondiale si riscontrò che l’indio ha la capacità di stabilizzare leghe non-ferrose  e fu pertanto utilizzato per tali scopi. Solo successivamente  fu usato nella produzione di leghe a bassa temperatura di fusione: con il gallio forma una lega che ha una temperatura di fusione che dipende dalla composizione. Ad esempio, una lega contenente il 24% di indio e il 76% di gallio fonde a 16°C e viene utilizzata in alternativa al mercurio.

L’indio, come il gallio, ha la capacità di bagnare il vetro pertanto può essere utilizzato, una volta fatto evaporare, di formare specchi simili a quelli fatti con l’argento ma più resistenti alla corrosione. I film sottili di ossido di stagno e indio sono usati per i display a cristalli liquidi.

Da circa trent’anni l’indio è stato valorizzato per le sue applicazione nel campo dei semiconduttori essendo in grado, ad esempio, di dopare il germanio e quindi viene usato nei transistor al germanio; l’ossido di indio (III) e il solfuro di indio (III) trovano utilizzo nei resistori, fotoconduttori e nei termistori ad alta precisione.

Uno dei composti più interessanti dell’indio è il fosfuro di indio InP, simile all’arseniuro di gallio, ottenuto per reazione del fosforo bianco e ioduro di indio che viene usato nel campo dell’elettronica ad alta potenza e ad alta frequenza presentando una velocità dell’elettone superiore.

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Author: Chimicamo

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