Indio

Indioa elementu kimiko bat da, In ikurra eta 49 zenbaki atomikoa dituena. Taula periodikoko 13. taldean eta 5. periodoan dago. Ez da oso metal ugaria, baina baditu beste zenbait ezaugarri: xaflakorra eta erraz urtzeko modukoa da. Horrez gain, kimikoki aluminioaren eta galioaren antzekoa da. Hala ere, zinkaren antz handiagoa du (metal hori lortzeko iturri nagusia zink-mineralak dira). Aplikazio nagusia ukipen-pantailetan du, indio oxidoaren eta eztainuaren forman. ^[1]

Artikulu hau elementu kimikoari buruzkoa da; beste esanahietarako, ikus «Indiar (argipena)».

Indioa
49 Kadmioa ← Indioa → Eztainua
49 In                                                                                                                                                                                                                                           Taula periodikoa
Ezaugarri orokorrak
Izena, ikurra, zenbakia	Indioa, In, 49
Serie kimikoa	metal txiroak
Taldea, periodoa, orbitala	13, 5, p
Masa atomikoa	114,818(3) g/mol
Konfigurazio elektronikoa	[Kr] 4d10 5s2 5p1
Elektroiak orbitaleko	2, 8, 18, 18, 3
Propietate fisikoak
Egoera	solidoa
Dentsitatea	(0 °C, 101,325 kPa) 7,31 g/L
Urtze-puntua	429,75 K (156,60 °C, 313,88 °F)
Irakite-puntua	2.345 K (2.072 °C, 3.762 °F)
Urtze-entalpia	3,281 kJ·mol−1
Irakite-entalpia	231,8 kJ·mol−1
Bero espezifikoa	(25 °C) 26,74 J·mol−1·K−1
Lurrun-presioa P/Pa 1 10 100 1 k 10 k 100 k T/K 1.196 1.325 1.485 1.690 1.962 2.340
Propietate atomikoak
Kristal-egitura	tetragonala
Oxidazio-zenbakia(k)	3 (oxido anfoterikoa)
Elektronegatibotasuna	1,78 (Paulingen eskala)
Ionizazio-potentziala	1.a: 558,3 kJ/mol 2.a: 1.820,7 kJ/mol 3.a: 2.704 kJ/mol
Erradio atomikoa (batezbestekoa)	155 pm
Erradio atomikoa (kalkulatua)	156 pm
Erradio kobalentea	144 pm
Van der Waalsen erradioa	193 pm
Datu gehiago
Eroankortasun termikoa	(300 K) 81,8
Soinuaren abiadura	1.215 m/s
Isotopo egonkorrenak
Indioaren isotopoak iso UN Sd-P D DE (MeV) DP 113In %4,3 In egonkorra da 64 neutroirekin 115In %95,7 4,41x1014 u β− 0,495 115Sn

Indio-hari xaflakorra

Elementu honen izen berezia indigotik dator, bere espektro atomikoaren lerroa indigo kolore distiratsu eta bereizgarrikoa baita. Ferdinand Reich eta Theodor Richter kimikari alemanek batera aurkitu zuten, eta 1863rako lortu zuten elementua isolatzea.

Ezaugarri nagusiak

Indioa zilar koloreko metal zuria da, oso biguna eta distiratsua. ^[2] Oxidazio-egoera ohikoena +3 da, baina konposatu batzuetan +2 ere aurkitu daiteke.

Indioa tolesten denean “eztainuzko garrasia” sortzen da, giza negarraren antzeko soinu bereizgarria. Indioa ez da metal ugarienetarikoa. Egoera naturalean, metal hau mineraletan aurkitu daiteke, bereziki zinkezkoetan. Trantsizio osteko metalen artean, hau da leunena izateko joera duena eta trantsizioetarako zailtasun handienak dituena da. Metal xaflakorra da, eta ez du zailtasun handirik galdatzeko.

Propietateak

Kimikoak

Indioak 49 elektroi ditu eta [Kr] 4d¹⁰5s²5p¹ konfigurazio elektronikoa du. Konposatuetan, indioak kanpoko hiru elektroiak eman ohi ditu indio(III) In³⁺ lortzeko. Kasu batzuetan, 5s elektroi parea ez da ematen, eta indio(I) In+ lortzen da. Egoera monobalentearen egonkortzea bikote ez-lotzailearen efektuari esker da, non kimika kuantiko erlatibistaren efektu erlatibistek 5s orbitala egonkortzen duten, elementu astunagoetan behatu den bezala. Talioak (indioaren homologiarik astunena) are efektu indartsuagoa erakusten du, talioaren oxidazioa (I) talioarena (III)^[3] baino ohikoagoa izan dadin. Galioak aldiz, indioaren homologo arina izanik, normalean +3 oxidazioa soilik erakusten du. Lotura-energiak beherantz jaisten dira taldean aurrera egin ahala, beraz, indioan, bi lotura gehigarri eratzean eta +3 egoerara heltzean askatutako energia ez da beti nahikoa 5s elektroiak inplikatzeko behar den energia konpentsatzeko. Indio oxidoa eta hidroxidoa (I) oinarrizkoagoak dira, eta indio oxidoa eta hidroxidoa (III) azidoagoak dira^[4].

Elektrodo estandarreko potentzial batzuk, erreakzioaren arabera^[5], indioarentzat informatzen dira, eta horrek +3 oxidazio-egoeraren egonkortasunaren murrizketa adierazten du^[4].

${\displaystyle {\ce {In^2+ + e- <=> In+$ ; E^0=-0,40V}}}

${\displaystyle {\ce {In^3+ + e- <=> In^2+$ ; E^0=-0,49V}}}

${\displaystyle {\ce {In^3+ + 2e- <=> In+$ ; E^0=-0,443V}}}

${\displaystyle {\ce {In^3+ + 3e- <=> In$ ; E^0=-0,3382V}}}

${\displaystyle {\ce {In+ + e- <=> In$ ; E^0=-0,14V}}}

Indio metalikoak ez du erreakzionatzen urarekin, baina agente oxidatzaile indartsuagoek oxidatzen dute; halogenoek, adibidez, indio(III) konposatuak emateko. Ez du borurorik, siliziurorik edo karburorik osatzen. InH₃ hidruroak, kasurik onenean, existentzia iragankor bat du tenperatura baxuetan dauden soluzio etereoetan; koordinaziorik gabe, berez polimerizatzeko bezain ezegonkorra delarik.^[4] Indioak nahiko izaera basikoa du ur-disoluzioan, ezaugarri anfotero arinak baino ez ditu erakusten, eta, homologo arinenek ez bezala, aluminioa eta galioa disoluzio urtsu alkalinoetan disolbaezinak baitira.^[4]

Fisikoak

Indioa zilar koloreko metal zuria da, distira handikoa. Oso biguna da: Mohs-en eskalan 1,2ko gogortasuna du, eta sodioa bezala, labana batekin moztu daiteke. Paperean ere marra bat uzten du agerian.

13. taldeko elementu bat da taula periodikoan, eta bere propietateak galio eta talioaren antzekoak dira (talde berekoak dira). Galioa bezala, indioa ere beira bustitzeko gai da. Indioak fusio-puntu baxua du, 156,60 ºC (313,88 ºF); bere homologorik arinena (galioa) baino altuagoa da, baina bere homologorik astunena (talioa) baino baxuagoa, eta eztainua baino baxuagoa.^[6] Irakite-puntua 2072 ºC-koa da (3762 ºF), talioarena baino altuagoa, baina galioarena baino baxuagoa. Irakite-puntua fusio-puntuen joera orokorraren alderantzizkoa da, baina trantsizio-metalen  beheranzko joeren antzekoa. Izan ere, deslokalizatutako elektroi gutxi dituen lotura metalikoa ahula da. Indioa ezagutzen diren metal bigunenetarikoa da, eta fusio- eta irakite-puntu baxuak dituenez, soldatzeko metal aproposa da.^[4]

Indioaren dentsitatea, 7,31 g/cm³, galioarena baino handiagoa da, baina talioarena baino txikiagoa. Tenperatura kritikoaren azpitik, 3,41 K, indioa supereroalea da. Indioa  gorputzean zentratutako egituran kristalizatzen da (sare-parametroak: a = 325 pm, c = 495 pm)^[6]. Horrek aurpegi zentratu eta apur bat distortsionatuko egitura kristalino kubiko bat osatzen du, non indio-atomo bakoitzak lau bizilagun dituen 324 pm-ko distantzian eta zortzi bizilagun urrutixeagokoan (336 pm)^[4]. Indioak disolbagarritasun handiagoa du merkurio likidoan beste edozein metaletan baino (indioaren masaren % 50 baino gehiago 0 ° C-an dago)^[7].

Isotopoak

Indio-111. Isotoporik egonkorrena

Indioak 39 isotopo ezagun ditu, eta horien masa zenbakia 97tik 135era aldatzen da. Indio-113-a Bere isotoporik arruntena, Indio 115-a apur bat erradioaktiboa da; pixkanaka eztainu bihurtu arte degradatzen da beta-igorpen bidez. Erradioaktibitate hau ez omen da arriskutsua, batez ere bere erdibizitza 4,41e urtekoa delako, hau da, unibertsoaren adina baino lau magnitude handiagoa eta torio naturalarena baino 30.000 luzeago.^[8] Bere auzokidea den kadmioa ez bezala, indioa ez da pozoi metakorra. Indio-115ak indio osoaren % 95,7 osatzen du. Indioaren kasuan, telurioa eta renioarekin bezala, naturan modo naturalean ugarien aurkitzen den isotopoa ez da egonkorrena. ^[9]

Isotopo artifizialik egonkorrena indio-111 da, eta 2,8 egun inguruko batezbesteko bizitza du. Gainontzeko isotopo guztien batezbesteko bizitzak 5 ordutik beherakoak dira. Indioak ere 47 metaestatu ditu, eta horien artean indio-114m1 (gutxi gorabehera 49,51 eguneko batez besteko bizitza) da egonkorrena, primordiala ez den indio isotopo ororen oinarrizko egoera baino egonkorragoa. 115In baino arinagoak diren indio-isotopoak elektroiak harrapatuz edo positroiak igorriz deskonposatzen dira kadmio isotopoak sortzeko. 115In baino astunagoak diren indio-isotopoak, berriz, desintegratu egiten dira eztainu-isotopoak sortzeko.^[10]