ИНДИЙ

ИНДИЙ [назван по синей (цвета индиго) линии спектра; лат. Indium] In, хим. элемент III гр. периодич. системы; ат. н. 49, ат.м. 114,82. Прир. индий состоит из двух изотопов 115In (95,7%) и 113In (4,3%). Первый слабо радиоактивен (b-излучатель, T1/25.1014 лет). Конфигурация внеш. электронной оболочки 5s25p1; степень окисления +3, редко +1; энергия ионизации In0 : In1+ : In2+ : In3+ соотв. равна 5,786390, 18,8700 и 28,03 эВ; электроотрицательность по Полингу 1,8; атомный радиус 0,166 нм, ионные радиусы (в скобках указано координац. число) для In3+ 0,076 нм (4), 0,094 нм (6), 0,106 нм (8). Индий относится к рассеянным элементам. Содержание его в земной коре 10-5 % по массе, в воде морей и океанов менее 0,02 мг/л. Известно 5 минералов - самородный индий, индит FeIn2S4, рокезит CuInS2, джалиндит In(ОН)3, сакуранит (Сu, Zn,Fe)3(In,Sn)S4. Индий является спутником Zn, Sn, Pb, в меньшей мере - Сu и Fe. Присутствует в сфалеритах, касситеритах, галенитах, халькопиритах (10-4—10-2%), пиритах и пирротинах (до 10-3 %). Наиб. содержание индия - в высокотемпературных гидротермальных месторождениях касситеритсульфидного и олово-сульфосольного типов. Извлекается индий из руд свинцово-цинковых, медно-колчеданных и колчеданно-полиметаллич. месторождений. Мировые ресурсы ок. 3100 т, в т.ч. промышленные 1550 т.
Свойства. Индий - серебристо-белый металл; кристаллич. решетка тетрагональная, а = 0,32512 нм, с = 0,49467 нм, z = 2, пространств. группа I4/ттт. Т. пл. 156,78 °С, т. кип. 2024 °С; плотн: 7,31, жидкого индия 7,03 г/см3 (160 °C); C0p 26,7 Дж/(моль.К); DH0пл 3,26 кДж/молъ, DH0исп 237,4 кДж/моль; S0298 57,86 Дж/(моль.К); ур-ние температурной зависимости давления пара: lgp(в гПа) = 9,454 - 12593Т-1 - 0,1901gT + 1,320.10-3T (82 - 430 К), lgp(в гПа) = 9,076 - 12216T-1 + 0,2161gT(430 -2285 К); температурный коэф. линейного и объемного расширения соотв. 30,0.10-6K-1 (293-333 К) и 101.10-6 К-1 (298-323 К); теплопроводность 87,0 Вт/(м.К) при 273 К; т-ра перехода в сверхпроводящее состояние 3,405 К; r ~ 10-7 Ом.м, температурный коэф. r 4,9.10-3 К-1 (273-373 К); диамагнитен, магн. восприимчивость — 0,56.10-9. Очень мягок и пластичен; твердость по Моосу ~ 1, по Бринеллю 8,8-10,0 МПа; модуль упругости 11 ГПа; sраст 2,9-3,9 МПа. Стандартный электродный потенциал для In0/In3+ —0,34 В. Индий устойчив на воздухе, но выше ~ 800 °С горит фиолетово-синим пламенем с образованием In2О3 (см. Индия оксиды). В воде в присут. воздуха постепенно корродирует. Медленно реагирует с минер. к-тами (легче всего с HNO3) и орг. к-тами. Взаимод. с Сl2 и Вr2, при нагр. с I2, при сплавлении с халькогенами. Не взаимод. с N2, H2, NH3, В, С. Важнейшим соед. индия посвящены отдельные статьи (см. Индия антимонид, Индия арсенид, Индия фосфид). Ниже приводятся сведения о др. соединениях индия Сульфат In2(SO4)3 светло-серые кристаллы с моноклинной решеткой; плотн. 3,44 г/см3, выше 600 °С разлагается до In2О3; гигроскопичен; раств. в воде (54% по массе при 20 °С), в водных р-рах гидролизован; из р-ров кристаллизуется при комнатной т-ре в виде пента- и декагидратов, к-рые обезвоживаются при ~ 200 °С. При действии этанола, р-ров щелочи или NH3 (рН 2-3) на водные р-ры сульфата индия выпадает осадок гидроксисульфата In(OH)SO4.2H2O. В присут. избытка сульфат-иона образуются комплексные ионы [In(SO4)2] и [In(SO4)3]3 , соответствующие им гидросульфаты кристаллизуются из р-ров, содержащих H2SO4. Нитрат In(NO3)3.4,5H2O - расплывающиеся на воздухе кристаллы; т. пл. 74 °С; при 100-160 °С разлагается до оксинитрата InONO3, при 230-250 °С - до In2О3; хорошо раств. в воде и этаноле. Получают взаимод. металла с HNO3. Используют для получения In2О3 и др. соединений индия Ортофосфат InРО4 - кристаллы с ромбич. решеткой; т.пл. 1600°С; выше 1800°С разлагается; плотн. 3,91 г/см3; не раств. в воде; разлагается р-рами щелочей и конц. минер. к-тами. Получают в виде дигидрата (к-рый обезвоживается выше 300 °С) при действии Н3РО4 на р-ры солей индия. Используют как добавку к шихте при произ-ве спец. стекол и к зубным цементам. Св-ва важнейших галогенидов индия приведены в табл. 1.