Indium
Metallo morbido, bianco-argenteo, utilizzato in display e semiconduttori.
L'indio è un elemento chimico con simbolo In e numero atomico 49, classificato come un metallo di post-transizione di colore bianco-argenteo e uno degli elementi più morbidi conosciuti. Il suo comportamento chimico è in gran parte intermedio tra quello del gallio e del tallio, suoi vicini verticali nella tavola periodica. Scoperto nel 1863 da Ferdinand Reich e Hieronymous Theodor Richter mediante metodi spettroscopici, fu così chiamato per la prominente linea blu indaco visibile nel suo spettro, con il nome derivato dal latino indicum, che significa violetto o indaco. Fisicamente, l'indio è altamente duttile e così morbido (durezza Mohs 1,2) da poter essere tagliato con un coltello o lasciare un segno sulla carta come una matita. Bagna il vetro, produce un suono scoppiettante quando viene piegato a causa del geminato cristallino e ha un punto di fusione basso di 156,60 °C, superiore a quello del gallio ma inferiore a quello del tallio. Il suo punto di ebollizione è 2072 °C e diventa un superconduttore al di sotto di 3,41 K. L'indio cristallizza in una struttura tetragonale a corpo centrato ed è altamente solubile nel mercurio liquido. Chimicamente, l'indio ha 49 elettroni con una configurazione [Kr]4d¹⁰5s²5p¹. Forma più comunemente lo stato di ossidazione +3, ma si verifica anche lo stato +1 a causa dell'effetto della coppia inerte, con i composti dell'indio(I) che agiscono come forti agenti riducenti. L'indio ha 39 isotopi noti; solo due si trovano in natura: l'indio-113 stabile e l'indio-115 primordiale, che ha un'emivita straordinariamente lunga di 4,41×10¹⁴ anni e costituisce il 95,7% dell'indio naturale. È uno dei tre elementi in cui l'isotopo stabile è meno abbondante di un radioisotopo a vita lunga. L'indio non ha alcun ruolo biologico e i suoi composti sono tossici se inalati o iniettati, sebbene siano scarsamente assorbiti per via orale. Viene prodotto esclusivamente come sottoprodotto della lavorazione di altri minerali metallici, principalmente sfalerite e minerali di solfuro di zinco.
Quick Facts
- Discoverers
- Ferdinand Reich and Hieronymus Theodor Richter
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Contesto e storia
L'indio è un metallo di post-transizione di colore bianco-argenteo con una lucentezza brillante ed è uno degli elementi più morbidi, tanto da poter essere tagliato con un coltello o addirittura morso dai denti umani, registrando una durezza Mohs di appena 1,2. È altamente duttile e, se strofinato sulla carta, lascia un segno visibile simile a una matita. Quando il metallo viene piegato si sente un caratteristico grido acuto, causato dal geminato cristallino, molto simile allo stagno. Il suo punto di fusione è 156,60 °C, superiore a quello del gallio ma inferiore a quello del tallio e dello stagno, mentre il suo punto di ebollizione è 2072 °C, che è superiore a quello del tallio ma inferiore a quello del gallio. La densità dell'indio è 7,31 g/cm³ e diventa un superconduttore al di sotto di 3,41 K. Cristallizza in un sistema tetragonale a corpo centrato, una struttura cubica a facce centrate leggermente distorta. L'indio è noto per la sua capacità di bagnare il vetro, simile al gallio, e ha una maggiore solubilità nel mercurio liquido rispetto a qualsiasi altro metallo, superando il 50% in massa a 0 °C. Chimicamente, l'indio è intermedio tra gallio e tallio e presenta comunemente lo stato di ossidazione +3, sebbene si verifichi anche lo stato +1 a causa dell'effetto della coppia inerte. Viene prodotto esclusivamente come sottoprodotto della lavorazione di altri minerali metallici, principalmente sfalerite e altri minerali di solfuro di zinco.
Guida alla lettura
L'importanza industriale dell'indio deriva dalle sue proprietà fisiche e chimiche uniche. È un metallo di post-transizione di colore bianco-argenteo, estremamente morbido (durezza Mohs 1,2) che può essere tagliato con un coltello e lascia un segno come una matita sulla carta. Bagna il vetro, ha un basso punto di fusione di 156,60 °C ed emette un suono scoppiettante quando viene piegato a causa del geminato cristallino. Al di sotto di 3,41 K diventa un superconduttore. Il suo utilizzo principale è come ossido di indio e stagno (ITO), un rivestimento conduttivo trasparente per display a schermo piatto. Viene anche impiegato in leghe a basso punto di fusione, saldature e guarnizioni per alto vuoto, e nella produzione di circuiti LED blu e bianchi attraverso substrati semiconduttori di tipo p di nitruro di gallio e indio. L'indio è prodotto esclusivamente come sottoprodotto della lavorazione di altri minerali metallici, principalmente sfalerite e altri minerali di solfuro di zinco. Chimicamente, è intermedio tra gallio e tallio, presentando sia lo stato di ossidazione +1 che +3; lo stato +3 è più comune, mentre i composti +1 sono potenti agenti riducenti a causa dell'effetto della coppia inerte. L'indio non ha alcun ruolo biologico e i suoi composti sono tossici se inalati o iniettati, sebbene siano scarsamente assorbiti per via orale. Ha 39 isotopi noti; solo due si trovano in natura: l'indio-113 stabile e l'indio-115 a vita lunga (emivita 4,41 × 10¹⁴ anni), che costituisce il 95,7% dell'indio naturale. L'elemento fu scoperto nel 1863 tramite spettroscopia, chiamato così per la linea blu indaco nel suo spettro.
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