Indium
Métal mou, blanc argenté, utilisé dans les écrans et les semi-conducteurs.
L'indium est un élément chimique de symbole In et de numéro atomique 49, classé comme un métal pauvre blanc argenté et l'un des éléments les plus mous connus. Son comportement chimique est largement intermédiaire entre le gallium et le thallium, ses voisins verticaux dans le tableau périodique. Découvert en 1863 par Ferdinand Reich et Hieronymous Theodor Richter à l'aide de méthodes spectroscopiques, il a été nommé d'après la raie bleu indigo proéminente visible dans son spectre, le nom dérivant du latin indicum, signifiant violet ou indigo. Physiquement, l'indium est très ductile et si mou (dureté Mohs de 1,2) qu'il peut être coupé avec un couteau ou marquer le papier comme un crayon. Il mouille le verre, produit un bruit de craquement lorsqu'il est plié en raison du maclage cristallin, et a un point de fusion bas de 156,60 °C, plus élevé que celui du gallium mais plus bas que celui du thallium. Son point d'ébullition est de 2072 °C, et il devient un supraconducteur en dessous de 3,41 K. L'indium cristallise dans une structure tétragonale centrée et est hautement soluble dans le mercure liquide. Chimiquement, l'indium possède 49 électrons avec une configuration [Kr]4d¹⁰5s²5p¹. Il forme le plus souvent l'état d'oxydation +3, mais l'état +1 se produit également en raison de l'effet de paire inerte, les composés d'indium(I) agissant comme de puissants agents réducteurs. L'indium a 39 isotopes connus ; seuls deux sont naturels : l'indium-113 stable et l'indium-115 primordial, qui a une demi-vie extraordinairement longue de 4,41×10¹⁴ ans et constitue 95,7 % de l'indium naturel. C'est l'un des trois éléments où l'isotope stable est moins abondant qu'un radioisotope à vie longue. L'indium n'a aucun rôle biologique, et ses composés sont toxiques lorsqu'ils sont inhalés ou injectés, bien que mal absorbés par ingestion. Il est produit exclusivement comme sous-produit du traitement d'autres minerais métalliques, principalement la sphalérite et les minerais de sulfure de zinc.
Quick Facts
- Discoverers
- Ferdinand Reich and Hieronymus Theodor Richter
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Contexte et histoire
L'indium est un métal pauvre blanc argenté avec un éclat brillant et est l'un des éléments les plus mous, si mou qu'il peut être coupé avec un couteau ou même mordu par des dents humaines, avec une dureté Mohs de seulement 1,2. Il est très ductile et, lorsqu'on le frotte sur du papier, laisse une ligne visible semblable à un crayon. Un cri aigu caractéristique, causé par le maclage cristallin, se fait entendre lorsque le métal est plié, un peu comme l'étain. Son point de fusion est de 156,60 °C, plus élevé que celui du gallium mais plus bas que celui du thallium et de l'étain, tandis que son point d'ébullition est de 2072 °C, plus élevé que celui du thallium mais plus bas que celui du gallium. La densité de l'indium est de 7,31 g/cm³, et il devient un supraconducteur en dessous de 3,41 K. Il cristallise dans un système tétragonal centré, une structure cubique à faces centrées légèrement déformée. L'indium est remarquable pour sa capacité à mouiller le verre, semblable au gallium, et il a une plus grande solubilité dans le mercure liquide que tout autre métal, dépassant 50 % en masse à 0 °C. Chimiquement, l'indium est intermédiaire entre le gallium et le thallium, et il présente couramment l'état d'oxydation +3, bien que l'état +1 se produise également en raison de l'effet de paire inerte. Il est produit exclusivement comme sous-produit du traitement d'autres minerais métalliques, principalement la sphalérite et d'autres minerais de sulfure de zinc.
Guide du lecteur
L'importance industrielle de l'indium découle de ses propriétés physiques et chimiques uniques. C'est un métal pauvre blanc argenté extrêmement mou (dureté Mohs de 1,2) qui peut être coupé avec un couteau et laisse une marque comme un crayon sur le papier. Il mouille le verre, a un point de fusion bas de 156,60 °C et émet un bruit de craquement lorsqu'il est plié en raison du maclage cristallin. En dessous de 3,41 K, il devient un supraconducteur. Son utilisation principale est comme oxyde d'indium-étain (ITO), un revêtement conducteur transparent pour les écrans plats. Il est également utilisé dans les alliages à bas point de fusion, les soudures et les joints de vide poussé, ainsi que dans la fabrication de circuits de LED bleues et blanches via des substrats semi-conducteurs de type p au nitrure de gallium-indium. L'indium est produit exclusivement comme sous-produit du traitement d'autres minerais métalliques, principalement la sphalérite et d'autres minerais de sulfure de zinc. Chimiquement, il est intermédiaire entre le gallium et le thallium, présentant à la fois les états d'oxydation +1 et +3 ; l'état +3 est plus courant, tandis que les composés +1 sont de puissants agents réducteurs en raison de l'effet de paire inerte. L'indium n'a aucun rôle biologique, et ses composés sont toxiques lorsqu'ils sont inhalés ou injectés, bien que mal absorbés par voie orale. Il a 39 isotopes connus ; seuls deux sont naturels : l'indium-113 stable et l'indium-115 à vie longue (demi-vie de 4,41 × 10¹⁴ ans), qui constitue 95,7 % de l'indium naturel. L'élément a été découvert en 1863 par spectroscopie, nommé d'après la raie bleu indigo dans son spectre.
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