维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
铟的特性
- -



 
铟在元素周期表中的位置
总体特性
名称, 符号, 序号 铟、In、49
系列 弱金属
, 周期, 元素分区 13族(IIIA), 5, p
密度硬度 7310 kg/m3、1.2
颜色和外表 银灰色光泽
In,49.jpg
地壳含量 1×10-5%
原子属性
原子量 114.818 原子量单位
原子半径(计算值) 155(156)pm
共价半径 144 pm
范德华半径 193 pm
价电子排布 []4d105s25p1
电子在每能级的排布 2,8,18,18,3
氧化价(氧化物) 1,2,3(两性的)[1]
晶体结构 四方晶格
物理属性
物质状态 固态
熔点 429.75 K(156.60 °C
沸点 2345 K(2072 °C)
摩尔体积 15.76×10-6m3/mol
汽化热 231.5 kJ/mol
熔化热 3.263 kJ/mol
蒸气压 1.42×10-17 (429K)
声速 1215 m/s(293.15K)
其他性质
电负性 1.78(鲍林标度
比热容量 233 J/(kg·K)
电导率 11.6×106/(米欧姆)
热导率 81.6 W/(m·K)
第一电离能 558.3 kJ/mol
第二电离能 1820.7 kJ/mol
第三电离能 2704 kJ/mol
第四电离能 5210 kJ/mol
最稳定的同位素
同位素 丰度 半衰期 衰变模式 衰变能量
MeV
衰变产物
113In 4.3 % 稳定
115In 95.7 % 4.41×1014 β衰变 0.495 115Sn
在没有特别注明的情况下使用的是
国际标准基准单位单位和标准气温和气压

是化学元素化学符号In原子序数是49,是柔软的银灰色金属,带有光泽。

铟-115是最常见的铟同位素,带有微弱的放射性

铟可用作低熔点合金半导体整流器热敏电阻等。含24%铟及76%的合金,在室温下是液体。

中国拥有世界上最大的铟储量,也是全球最大的铟生产国和出口国,产量占世界铟总产量的30%以上。2006年,中国精铟产量近300吨,原生铟供应量占全球的60%以上。日本是世界上最大的铟消费国,每年铟需求量占世界铟年产量的70%以上,绝大部分从中国进口。

存在与分布[编辑]

自然界中从未曾发现过游离态的铟单质,铟一般以很低的浓度(0.1ppm)分布在自然界中,和大致相同。只是最近才确证了独立的稀有的铟矿物(如InFeS4和InCuS2)存在。[1]

物理性质[编辑]

铟可以浸润玻璃形成“铟镜”

铟是一种很软的、带蓝色色调的[1]有银白色金属光泽的金属。铟比还软,即使在液态氮的温度下;用指甲可以轻易地留下划痕,铟也能在和其他金属摩擦的时候附着到其他金属上去[1]。当铟弯曲时,会发出一种“哭声”,这一点和相似[2]。和一样,铟能浸润玻璃(如图)。铟的熔点低,仅156.60 °C (313.88 °F),位于同族的之间。

铟的挥发性比的小,但在氢气真空中能够升华

铟的电极电势如下:[3]

−0.40 In2+ + e ↔ In+
−0.49 In3+ + e ↔ In2+
−0.443 In3+ + 2 e ↔ In+
−0.3382 In3+ + 3 e ↔ In
−0.14 In+ + e ↔ In

化学性质[编辑]

铟根据它的化学性质,被归纳为贫金属,在13族之间。铟主要有两种氧化态:+1和+3,+3价的铟更稳定,+1价的铟是强还原剂[4]且受热易歧化[1]。和铟同族的铊也有+1和+3价,但铊更常见的是+1价的,+3价的则是强氧化剂,这一点和铟相反。

块状的铟不被沸水和熔融的氨基钠所侵蚀。但分散的海绵状的或粉状的铟能与水作用产生氢氧化铟

铟能被强氧化剂如卤素和强氧化性的酸所氧化,产生+3价的铟盐。铟不和反应,相应的硼化物硅化物碳化物至今未发现。[5]铟和氢气、氮气反应分别生成氢化物和氮化物。加热时也能和反应[1],其中铟和硫在620℃与硫蒸汽反应产生硫化亚铟(In2S),该化合物在740℃歧化,得到一硫化铟(InS)和铟单质[6]。铟能和汞形成汞齐,和大多数金属生成合金,伴随着明显的硬化效应。

在空气中,铟在100℃开始氧化[6],继续加热能在空气中燃烧,发出无光的蓝红色火焰,产生氧化铟。被铁污染时,铟容易氧化。[1]

铟同样可以在卤素中燃烧,而室温下,能明显地腐蚀铟,铟在氯气中失去金属光泽,并被一层白色的薄膜覆盖。[6]

铟在它的化合物中能形成共价键。某些铟盐的溶液有低的导电性,一般电解加工铟通常用氰化物、硫酸盐、氨基磺酸盐和氟硼酸盐进行操作。

化合物[编辑]

铟能形成+1、+2和+3价的化合物,其中主要为+3价的铟化合物,如In2O3、InCl3、InN等。铟的碳化物在室温下不能稳定存在,但三元碳化物有过报道,如Mn3InC、(Ln)3InC等。浓的高氯酸铟硫酸铟硝酸铟溶液具有高粘度[1]

铟的有机化合物有三甲基铟(Me3In)、三苯基铟(Ph3In)等,三甲基铟和三乙基铟(Et3In)都易在空气中自燃。短时间内,0℃时的Me2InClO4在水中是稳定的。

茂基铟(C5H5In)是铟在唯一的+1氧化态有机衍生物,是一种对湿气稳定,对氧敏感的淡黄色晶体[1]

毒理学[编辑]

铟及其化合物对人体没有明显的危害,即使如此,仍应避免它们和身体破伤的部位接触。铟盐溶液具有相似于铝盐的味道[1]


参考[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9 《无机化学》丛书.张青莲 主编.第二卷 铍 碱土金属 硼铝镓分族.8.3 铟
  2. ^ Alfantazi, A. M.; Moskalyk, R. R. Processing of indium: a review. Minerals Engineering. 2003年, 16 (8): 687–694. doi:10.1016/S0892-6875(03)00168-7. 
  3. ^ Handbook of Chemistry and Physics 91st edition, pg 8–20
  4. ^ (俄文)Bleshinsky, S. V.; Abramova, V. F. Химия индия. Frunze. 1958年: 252. 
  5. ^ (俄文)Bleshinsky, S. V.; Abramova, V. F. Химия индия. Frunze. 1958年: 301. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 《稀散金属》.翟秀静 周亚光 主编.中国科学技术大学出版社.ISBN: 978-7-312-02255-5. 第二章 铟.