Ind (In)

Ind w układzie okresowym

Pierwiastek leży w piątym okresie, czyli w piątym poziomym rzędzie tablicy — to oznacza, że jego elektrony rozmieszczone są na 5 powłokach. Znajduje się w 13 grupie (blok p — elektrony walencyjne zapełniają podpowłokę p). W tej samej grupie stoją: Bor, Glin, Gal, Tal, Nihon — pierwiastki z jednej grupy mają podobną liczbę elektronów walencyjnych, dlatego zachowują się chemicznie podobnie. W temperaturze pokojowej Ind jest ciałem stałym (topnieje w 156,6 °C, wrze w 2072 °C).

Ind — co to za pierwiastek

Przezroczysta warstwa przewodząca w każdym ekranie dotykowym.

Właściwości pierwiastka Ind

Ind jest srebrzystobiałym metalem tak miękkim, że można go ciąć nożem. Topi się już w 156,6 °C, ale wrze dopiero w 2072 °C, więc zakres, w którym pozostaje cieczą, jest ogromny. Gęstość wynosi 7,31 g/cm³. Konfiguracja [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p¹ daje trzy elektrony walencyjne i stąd wartościowość III oraz stopień utlenienia +3. Elektroujemność ma 1,78, a energię jonizacji 5,786 eV. W temperaturze pokojowej jest na powietrzu trwały, ale mocno ogrzany pali się. Dobrze przywiera do szkła i do metali, dlatego nadaje się na uszczelnienia. Naturalny ind-115 jest bardzo słabo promieniotwórczy i praktycznie nie stanowi zagrożenia; szkodliwe są za to wdychane pyły jego związków.

Zastosowanie pierwiastka Ind

Zdecydowana większość indu trafia do jednego materiału: tlenku indowo-cynowego, w skrócie ITO. To cienka warstwa o rzadkim połączeniu cech — przewodzi prąd, a jednocześnie jest przezroczysta. Dzięki temu można ją nałożyć na ekran i sterować pikselami albo wykrywać dotyk palca, nie zasłaniając obrazu. ITO jest w ekranach dotykowych telefonów, w matrycach LCD i OLED, w cienkowarstwowych panelach fotowoltaicznych i w podgrzewanych szybach samolotów. Poza tym ind wchodzi w skład stopów o bardzo niskiej temperaturze topnienia, używanych w bezpiecznikach termicznych i w spoiwach. W technice niskich temperatur robi się z niego uszczelki, bo nie kruszeje nawet w silnym mrozie. Półprzewodniki na bazie indu — fosforek, azotek i arsenek — dały lasery do światłowodów, detektory podczerwieni oraz niebieskie i zielone diody LED.

Ind — najważniejsze związki chemiczne

Najważniejszy jest tlenek indu(III) In₂O₃ — po zmieszaniu z tlenkiem cyny tworzy ITO, przezroczystą warstwę przewodzącą z ekranów dotykowych. Duże znaczenie mają półprzewodniki: fosforek indu InP jest podłożem laserów i detektorów w sieciach światłowodowych, antymonek InSb i arsenek InAs pracują w kamerach termowizyjnych oraz w czujnikach pola magnetycznego, a azotek indu w stopie z azotkiem galu dał niebieską i zieloną diodę LED. Chlorek indu(III) InCl₃ używany jest w laboratorium jako katalizator, a siarczek indu wchodzi w skład cienkowarstwowych ogniw słonecznych. Wszystkie te związki łączy jedno: liczy się w nich nie sam metal, tylko właściwości elektryczne i optyczne warstwy, którą tworzy.

Ind — gdzie go spotykasz

• ekrany dotykowe
• LCD
• spoiwa niskotopliwe

Ind w szkole — co trzeba wiedzieć

Ind należy do trzynastej grupy, czyli do borowców, razem z borem, glinem, galem i talem; leży w piątym okresie, w bloku p. Trzy elektrony walencyjne oznaczają typowy stopień utlenienia +3 — taki sam jak u glinu, i właśnie ta analogia bywa sprawdzana. Sam ind rzadko jest tematem zadania, ale świetnie służy jako przykład metalu o bardzo niskiej temperaturze topnienia i jako ilustracja reguły, że w grupie charakter metaliczny rośnie w dół. Uważaj na symbol: In to ind, I to jod, Ir to iryd, a Sn to cyna. Zapamiętaj też, że ind nie ma własnych rud — odzyskuje się go ubocznie przy przerobie rud cynku.

Ind — historia odkrycia

Ind odkryli w 1863 roku Ferdinand Reich i Hieronymus Theodor Richter we Freibergu w Saksonii, szukając talu w miejscowej blendzie cynkowej. Reich prowadził analizę, ale był daltonistą, więc widmo oglądał za niego Richter. Zamiast spodziewanej zielonej linii talu zobaczył jaskrawą linię o barwie indygo, jakiej nie dawał żaden znany pierwiastek. Od tej barwy wzięła się nazwa nowego metalu. Ind dołączył w ten sposób do grupy pierwiastków — obok cezu, rubidu i talu — które zawdzięczają odkrycie nowej wtedy metodzie spektroskopowej.

Ind — skąd wzięła się nazwa

od barwy indygo w widmie

Ind — izotopy

ind-115 przeważa, lekko promieniotwórczy

Ind — bezpieczeństwo

Niskotoksyczny; pyły szkodliwe dla płuc.

Ciekawostki o pierwiastku Ind

• Tak miękki, że da się go rysować paznokciem i zostawia ślad na papierze.
• Ind razem z galem i cyną tworzy stop galinstan, ciekły w temperaturze pokojowej, którym zastąpiono rtęć w termometrach lekarskich.
• W skorupie ziemskiej indu jest więcej niż srebra — 0,25 mg na kilogram wobec 0,075 mg — a mimo to jest trudniej dostępny, bo nie tworzy własnych złóż.
• Unia Europejska umieściła ind na liście surowców krytycznych, bo elektronika zużywa go szybciej, niż przybywa źródeł jego pozyskiwania.

Najczęstsze pytania o pierwiastek Ind