Elemento chimico avente numero atomico 49, peso atomico 114,82 e simbolo
In. Nella tavola periodica degli elementi si colloca nel III gruppo,
sottogruppo A, fra il gallio ed il tellurio. Presenta due isotopi stabili: il
113 In (abbondanza relativa 4,16%) ed il
115 In
(abbondanza relativa 95,84%). È un elemento alquanto raro nella crosta
terrestre, della quale costituisce lo 0,001% circa; anche nell'universo non
abbonda: si stima che ne esistano 0,11 atomi per ogni milione di atomi di
silicio. L'
i. fu scoperto da Reich e Richter nel 1863 nei residui di
lavorazione di una blenda (un minerale di zinco) della Sassonia; la sua
individuazione fu fatta in base alla caratteristica riga color indaco del suo
spettro, dalla quale prende nome. Per l'estrazione si lavorano dei residui di
particolari blende, nelle quali può avere una concentrazione fino allo
0,1%. Nel processo di estrazione dello zinco dalla blenda, l'
i. passa ad
ossido durante l'arrostimento quindi nelle ceneri. Queste vengono trattate con
acido solforico che lo scioglie; si riprecipita indi come carbonato con
carbonato sodico per separarlo dalle altre impurezze della blenda. Il carbonato
viene ridisciolto e l'
i. recuperato per cementazione con zinco o per via
elettrolitica. Si può anche trasformare il carbonato in ossido e farne
una riduzione con corrente di idrogeno. La purezza dell'
i. ottenuto con
questi processi non è elevata: ad es. per elettrolisi si recupera un
i. al 99,9%. Per la maggior parte degli usi (soprattutto in elettronica)
questa purezza non basta; si ricorre allora a sistemi sofisticati di
raffinazione e al limite alla
raffinazione a zona mediante la quale si
può avere un
i. avente meno di un atomo estraneo ogni milione di
atomi di
i. ║
Proprietà fisiche e chimiche:
l'
i. si presenta come un metallo bianco argenteo, molle, basso-fondente
ma poco volatile. Fonde infatti a 156,4 °C e bolle ad oltre 2.000 °C.
La sua densità è 7,31 g/cm
3 a 20 °C. Altre sue
proprietà fisiche sono raccolte nella seguente tabella.
Raggio covalente (Å)
|
1,44
|
Raggio atomico (Å)
|
1,66
|
Raggio ionico, valenza +3 (Å)
|
0,81
|
Volume atomico
|
15,7
|
Energia di prima ionizzazione (kcal/g mole)
|
133
|
Calore specifico (cal/g °C)
|
0,057
|
Conducibilità termica (cal/cm sec °C)
|
0,057
|
Conducibilità elettrica (µΩ-1)
|
0,111
|
Calore di fusione (kcal/g-atomo)
|
1,76
|
Calore di vaporizzazione (kcal/g-atomo)
|
53,7
|
Elettronegatività di Pauling
|
1,7
|
Struttura elettronica [Kr]
|
4d10 5s² 5p²
|
Potenziale standard di idrogeno In/In3+ (Volt)
|
0,34
|
Da un punto di vista chimico l'
i. può essere
classificato sia fra i metalli che fra i semimetalli. Lo stato di ossidazione
più stabile è il 3, benché esistano anche composti aventi
grado di ossidazione 2 e 1. All'aria secca è stabile, ma in presenza di
umidità può venire attaccato: ad alta temperatura si ossida a dare
il sesquiossido In
2O
3 di colore giallo. È attaccato
da quasi tutti gli acidi, eccetto i più deboli, in quanto è poco
nobile (-0,34 volt nella serie normale) e passa a ione trivalente. A caldo si
combina direttamente con gli alogeni e con lo zolfo. Forma facilmente leghe di
tipo sostituzionale con moltissimi metalli. ║
Composti: l'
ossido
o
sesquiossido In
2O
3 si forma sia per
riscaldamento del metallo in aria sia per calcinazione dell'
idrato indico
In(OH)
3, che precipita bianco gelatinoso dalle soluzioni
basificate, sia per riscaldamento del
carbonato indico In
2
(CO
3)
3. Esso può dare dei composti doppi (analoghi
allo
spinello) con altri ossidi, quali CaO e CdO. Se riscaldato in
presenza di riducenti o fuori dal contatto dell'aria può dare gli
ossidi inferiori, e precisamente InO ed In
2O. Trattato con una
corrente di fluoro gassoso passa a dare il
fluoruro indico
InF
3 solido. Questo, trattato con ammoniaca, dà un
fluoroindiato di ammonio avente formula (NH
3)
3
InF
6 in cui l'
i. si comporta come metalloide. Sempre da
InF
3 per riduzione si può avere il fluoruro di
i.
bivalente, cioè InF
2 pure solido. Un comportamento simile
è mostrato con gli altri alogeni. Gli alogenuri di
i. hanno un
comportamento fra loro simile; sono per lo più solidi a temperatura
ambiente; allo stato di vapore presentano molecola dimera e sono più
solubili se l'
i. ha valenza 3 che a valenza 2 o 1. Gli alogenuri di
i. monovalente e bivalente tendono a dismutare dando
i. metallico
ed il corrispondente alogenuro di
i. trivalente. Alcuni di questi
composti sono sensibili alla luce. Fra gli altri sali di
i. dobbiamo
ricordare il
solfato di i. In
2 (SO
4)
3
che, come molti altri solfati, può dare sali misti tipo gli
allumi; esiste anche un
solfato acido
In(SO
4)
3 H
2SO
47H
2O. Anche
con lo zolfo si possono avere i tre solfuri corrispondenti alle tre valenze
dell'
i.: il più stabile è al solito quello di
i.
trivalente In
2S
3 di colore giallo: InS è invece
rosso, mentre In
2S è bruno. L'
i. può anche dare
composti organometallici. I più comuni sono del tipo InR
3, ove
R― è un radicale alchilico o arilico: in ciò l'
i.
assomiglia all'alluminio. ║
Usi: il fosfuro di
i. è
impiegato per celle solari e per certi transistor, l'
arseniuro e
l'
antimoniuro di
i. sono usati per transistor, diodi luminescenti,
ecc. Un altro impiego dell'
i. è come metallo antifrizione in
apparecchiature particolari, ad es. destinate a lavorare in vuoto molto spinto;
per questi usi è spesso deposto elettroliticamente
(V. INDIATURA) su parti metalliche. Con
l'
i. si fanno fili per termometri a resistenza e termocoppie per basse
temperature. Si impiega inoltre per batterie e pile ad alta tensione di scarica,
additivi per benzine e prodotti chimici. Un altro uso moderno dell'
i. si
ha nell'industria nucleare. Dato che l'
i. nella sua normale composizione
isotopica ha un'elevata sezione di cattura di neutroni termici (190-10 barns),
per cattura dei quali diventa radioattivo, lo si impiega per rivelare la
presenza di neutroni a bassa energia nei reattori nucleari e nelle piastrine
personali di sicurezza per il personale addetto ai luoghi dove si può
avere presenza di neutroni.