Indio

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Indio
Aspetto
Aspetto dell'elemento
lucido, grigio-argenteo
Generalità
Nome, simbolo, numero atomico indio, In, 49
Serie metalli del blocco p
Gruppo, periodo, blocco 13 (IIIA), 5, p
Densità 7310 kg/m3
Durezza 1,2
Configurazione elettronica
Configurazione elettronica
Proprietà atomiche
Peso atomico 114,818 amu
Raggio atomico (calc.) 155 (156) pm
Raggio covalente 144 pm
Raggio di van der Waals 193 pm
Configurazione elettronica [Kr]4d10 5s2 5p1
e per livello energetico 2, 8, 18, 18, 3
Stati di ossidazione 3 (anfotero)
Struttura cristallina tetragonale
Proprietà fisiche
Stato della materia solido
Punto di fusione 429,75 K (156,6 °C)
Punto di ebollizione 2345 K (2072 °C)
Volume molare 15,76 × 10-6  m3/mol
Entalpia di vaporizzazione 231,5 kJ/mol
Calore di fusione 3,263 kJ/mol
Tensione di vapore 1,42 × 10-17 Pa a 429 K
Velocità del suono 1215 m/s a 293,15 K
Altre proprietà
Numero CAS 7440-74-6
Elettronegatività 1,78 (scala di Pauling)
Calore specifico 233 J/(kg*K)
Conducibilità elettrica 11,6 × 106 /(m·ohm)
Conducibilità termica 81,6 W/(m*K)
Energia di prima ionizzazione 558,3 kJ/mol
Energia di seconda ionizzazione 1820,7 kJ/mol
Energia di terza ionizzazione 2704 kJ/mol
Energia di quarta ionizzazione 5210 kJ/mol
Isotopi più stabili
iso NA TD DM DE DP
113In 4,3% In è stabile con 64 neutroni
115In 95,7% 4,41 × 1010  anni β- 0,495 115Sn
iso: isotopo
NA: abbondanza in natura
TD: tempo di dimezzamento
DM: modalità di decadimento
DE: energia di decadimento in MeV
DP: prodotto del decadimento

L'indio è l'elemento chimico di numero atomico 49. Il suo simbolo è In. Questo metallo raro, malleabile e basso-fondente è chimicamente affine all'alluminio e al gallio ma più ancora allo zinco, i cui minerali sono la principale fonte di questo elemento. L'indio si usa principalmente per rivestire altri materiali con un film sottile che ha funzione lubrificante (durante la seconda guerra mondiale fu ampiamente usato per rivestire le bronzine degli aerei ad alte prestazioni).

Caratteristiche[modifica | modifica sorgente]

L'indio è un metallo molto tenero, bianco-argenteo, brillante e lucido. Come lo stagno, anche l'indio emette un acuto stridìo quando delle barrette di indio metallico vengono piegate. Come il gallio, anche l'indio è capace di bagnare il vetro.

Una proprietà insolita dell'indio è di essere radioattivo, anche se molto debolmente; i suoi atomi decadono lentamente per decadimento beta trasmutandosi in atomi di stagno. Questa radioattività non è considerata pericolosa, poiché il tempo di dimezzamento dell'indio è circa 50.000 volte maggiore del torio naturale: la sua emivita è di 4 x 1014 anni, cioè migliaia di volte maggiore dell'età stimata dell'universo. Inoltre, l'indio non è, al contrario del suo vicino cadmio, un pericoloso veleno cumulativo, ed è piuttosto raro nella crosta terrestre.

Applicazioni[modifica | modifica sorgente]

La prima applicazione su vasta scala dell'indio fu per rivestire le bronzine dei motori degli aerei da combattimento durante la seconda guerra mondiale. In seguito la produzione aumentò gradualmente man mano che venivano trovati nuovi usi nelle leghe per fusione, nella saldatura e nell'elettronica. Dalla seconda metà degli anni ottanta in poi, lo sviluppo di semiconduttori di fosfuro di indio e di pellicole sottili di ossido di indio dopato con stagno per i pannelli a cristalli liquidi (LCD) destò un sempre maggiore interesse; dal 1992 il consumo per i film sottili è diventato l'uso prevalente per questo elemento. Altri usi dell'indio sono:

Storia[modifica | modifica sorgente]

L'indio (così battezzato per la riga indaco nel suo spettro atomico) fu scoperto da Ferdinand Reich e Theodor Richter nel 1863 mentre con uno spettrografo stavano cercando il tallio in alcuni minerali di zinco. Richter riuscì ad isolare il metallo puro nel 1867.

Disponibilità[modifica | modifica sorgente]

L'indio viene prodotto principalmente da residui della lavorazione del minerale di zinco, ma si può trovare anche in minerali di ferro, piombo e rame. Il quantitativo di indio consumato annualmente è soprattutto in funzione della produzione mondiale di schermi LCD; un aumento dell'efficienza di fabbricazione e del riciclaggio (soprattutto in Giappone) mantengono un equilibrio fra domanda ed offerta di mercato: il prezzo medio dell'indio nel 2000 per gli Stati Uniti fu di 188 dollari per chilogrammo.

Fino al 1924 esisteva soltanto un solo grammo di indio puro in tutto il pianeta. Si stima che la Terra contenga circa 0,1 ppm di indio, che quindi ha la stessa abbondanza dell'argento. Il Canada è leader nella produzione dell'indio con più di un milione di troy ounce prodotte (31.100 kg) nel 1997.

Precauzioni[modifica | modifica sorgente]

L'indio puro metallico è considerato in genere non tossico, ma alcune ricerche indicano che i suoi composti potrebbero essere debolmente tossici. Comunque, né nell'industria delle fusioni né in quella dei semiconduttori, dove l'esposizione all'indio è relativamente alta, sono mai stati segnalati casi di intossicazione da indio. Altre fonti invece sono più caute in proposito: per esempio il sito WebElements avverte che "Tutti i composti dell'indio dovrebbero essere considerati altamente tossici. I composti di indio danneggiano il cuore, il fegato, i reni, e possono essere teratogeni."

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

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