Индий и его характеристики

Свойства индия

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!

Оценим за полчаса!

Почему жидкокристаллические мониторы не из дешевых? В них содержится индий. Один килограмм этого металла оценивается примерно в 700 долларов.

Добыть же это кило не просто. Индий извлекают из отходов производства свинца, олова, цинка.

Загвоздка в том, что максимальное содержание металла в этих производных не больше одной сотой процента.

Индий и его характеристики

Обычно, это и вовсе 0,001%. Процесс извлечения этих 0,001% не из легких. Вот и его стадии:

Вычленить из исходного сырья концентрированный индий. Этот металл осаждается из раствора меди, цинка, олова при кислотности равной 4.

alt

Узнай стоимость своей работы

Бесплатная оценка заказа!
Читайте также:  Низшая степень окисления, формулы и примеры

Оценим за полчаса!

Из образовавшегося концентрата извлекают черновой индий. Он так назван, поскольку имеет черный цвет. Черновой металл осветляют. Процесс называется «рафинирование».

Минус метода в том, что весь индий извлечь не удается. А его в продуктах промежуточного производства других металлов и так, как уже указывалось немного.

Извлечь элемент полностью позволяет другой принцип — выборочного перехода частиц металла из водного раствора в слой органики.

Жидкость, образовавшаяся в процессе жизнедеятельности или гниения живых организмов, как бы притягивает индий.

Проблема в том, что вместе с ним, она притягивает и еще некоторые элементы. Поэтому требуется дополнительная фильтрация.

Так что, этот метод, тоже трудоемкий. Зачем же такие мучения, неужели только ради мониторов? Нет.

Индиевое покрытие нужно запчастям алюминиевых поршней в двигателях. Иначе, они и быстро износятся. «Сердце» машины придется ремонтировать, а то и менять.

  • Применение индия
  • — Элемент под 49-ым номером в таблице Менделеева необходим для производства фотоэлементов
  • — В микроэлектронике индий применяют как, так называемую, «акцепторную примесь». Иными словами металл нужен, чтобы захватывать и удерживать ионы других металлов, германия, к примеру

— 49-ый элемент люминесцентен. Без него вряд ли что-либо сияло в темноте.

Индий и его характеристики

— Индием покрывают зеркальные поверхности. Чаще всего, это фары машин. Напыление более стойкое к атмосферным воздействиям, чем серебряное.

Отражающие же параметры у индия ничуть не хуже, чем у серебра, которое тоже используют для фар.

— «Героя» статьи используют в паяльном деле. Он легко плавится и, в отличие от других металлов, может соединять разные по свойствам составляющие.

  1. К примеру, легко соединяет медные и пластиковые элементы или металлические детали со стеклянными
  2. — Индий пригождается в электрической сфере. Здесь приходится кстати его устойчивость к высоким температурам
  3. — Используется в фармацевтике
  4. — К индию прибегают в космонавтике, где с его помощью герметизируют ракеты, шатлы. Из металла изготавливают прокладки, которые размещают в иллюминаторах, дверях и так далее
  5. — В атомной промышленности индий используют для стекол, способных поглощать нейтроны.

— Не обходится без металла №49 и ювелирное дело. Индий добавляют в драгоценные сплавы, чтобы те стали мягче и податливее.

Как видно, есть для чего стараться добывать элемент №49. Проблема в том, что он относится к группе «рассеянных».

Месторождения и добыча индия

Иными словами, месторождений как таковых нет. Элемент равномерно распределен в земной коре. Причем, индия в недрах крайне мало.

В основном, он входит в состав некоторых минералов. Среди них: — сакуринит, патрукит, джалиндит.

Встречается и самородный индий, но это редчайшее явление. В составе камней обычно нет и тысячной доли редкого металла.

Индий и его характеристики

Исключения – минералы. Из них можно извлечь сотые проценты индия, что тоже не дотягивает до промышленных масштабов.

Проще всего извлечь металл из цинковой или свинцовой руд. Это и делают. По их запасам в мире лидируют КНР, Канада и США.

В Канаде запасы индия оценены в 700 тонн. В остальных странах и того меньше. В России, к примеру, хранится всего 200 тонн редкого элемента.

  • Это лишнее подтверждение того, что индий заслуженно входит в топ 10-ти самых редких и ценных металлов мира.
  • В связи с этим, и постоянно растущими ценами на элемент, его стараются вторично перерабатывать.
  • То есть, детали с содержанием индия не выбрасывают, а отправляют на переплавку.

Интересно, что столь необходимый элемент сегодня, открыт только 150 лет назад. А впервые применили его и вовсе в середине прошлого века.

Тогда индий использовали для подшипников двигателей самолетов. Это произошло во время второй мировой войны.

О существовании индия, а тогда просто элемента с массой атома 114,818(1) г/моль предположил Менделеев.

Открыли же металл ученые Фердинанд Рейх и Теодор Рихтер. Они обнаружили вещество, исследуя цинковую руду.

Индий и его характеристики

Проделав спектральный анализ материала, мужчины заметили, в электромагнитном излучении яркий синий металл.

Он напоминал по цвету плоды дерева индиго. Излучение шло от частиц металла, который и назвали индий.

Позже выяснилось, что и горит вещество синим, даже фиолетовым пламенем. При этом, индий соединяется с кислородом, образуя оксид.

После рафинирования этот металл принимает бело-серебристую, искрящуюся окраску. Она не тускнеет, даже если индий годы пролежит на воздухе.

Элемент – своего рода пластилин. Моос, составивший шкалу твердости минералов, металлов, горных пород поставил индию 1 балл.

Индий и его характеристики

У алмаза, к примеру, 10 баллов. Мягче 49-го элемента только тальк, а его, как известно можно искрошить, слегка нажав на поверхность минерала.

С таким «мягким» характером индий смог добиться карьерных высот, пройдя путь от «ненужного» к незаменимому для человечества элементу.

Источник: https://tvoi-uvelirr.ru/indij/

Индий

Индий и его характеристики

Слиток индия

Индий — серебристо-белый металл c сильным блеском, по внешнему виду напоминающий свежий срез цинка. Его относят к группе лёгких металлов. Он довольно мягкий, к тому же ковкий и легкоплавкий (плавится при температуре 156,5 °C).

Индий без труда режется ножом, он почти в 5 раз мягче свинца. На бумаге оставляет след. Это довольно редкий, ценный и дорогой метал. По химическим свойствам индий сходен с галлием и алюминием. Его атомная масса 114,818 г/моль.

Элемент состоит из двух изотопов, один из которых обладает довольно слабой β-радиоактивностью.

Геохимия и минералогия

Индий и его характеристики

Кристаллическая структура индия

Учитывая электронную структуру атома индия, он относится к халькофильным элементам (18 электронов в предпоследнем слое).

В настоящее время известно менее 10 индиевых минералов: самородный индий, рокезит CuInS2, индит FeIn2S4, кадмоиндит CdIn2S4, джалиндит In(OH)3, сакуранит (CuZnFe)3InS4 и патрукит (Cu,Fe,Zn)2(Sn,In)S4.

В основном индий находится в виде изоморфной примеси в раннем высокожелезистом сфалерите, где его содержание достигает десятых долей процента.

В некоторых разновидностях халькопирита и станнина содержание индия составляет сотые-десятые процента, а в касситерите и пирротине — тысячные доли процента. В пирите, арсенопирите, вольфрамите и некоторых других минералах концентрация индия — граммы на тонну. Промышленное значение для получения металла пока имеют сфалерит и другие минералы, содержащие не менее 0,1 % индия.

СВОЙСТВА

Индий и его характеристики

Чистый индий

Индий – металл серебристо-белого цвета, не тускнеющий на воздухе при длительном хранении и даже в расплавленном состоянии. Плотность кристаллического индия 7310 кг/м3, а расплавленного – 7030 кг/м3. Металл плавится при 156,7° С, кипит при 2072° С. Индий очень мягок и пластичен.

Его твердость по шкале Мооса чуть больше 1 (мягче только тальк), поэтому индиевый стержень, если им водить по листу бумаги, оставляет на нем серый след. Индий в 20 раз мягче чистого золота и легко царапается ногтем, а его сопротивление растяжению в 6 раз меньше, чем у свинца.

Палочки из индия легко сгибаются и при этом заметно хрустят (громче, чем оловянные). Индий — диамагнетик, магнитное поле в нем ослабевает.

Индий, так же как и галлий, не образует ни с одним из металлов непрерывных твердых растворов. В индии хорошо растворяются металлы-соседи по периодической системе – галлий, таллий, олово, свинец, висмут, кадмий, ртуть, в меньшей мере цинк. Выше 800° С индий горит на воздухе сине-фиолетовым пламенем с образованием оксида индия(III).

Запасы и добыча

Индий и его характеристики

Чистый индий

На сегодняшний день нет достоверных сведений о мировых ресурсах индия, так как его извлечение всегда привязано к переработке цинковых руд.

По приблизительным оценкам United States Geological Surveys (по состоянию на июнь 2004) суммарный мировой запас разведанных месторождений индия составляет 2,5·103 тонн в пересчете на металл, а объемы резервной базы (с учетом неразведанных ресурсов) – 6·103 тонн металла.

Мировыми лидерами по запасам индия являются Канада (30% мировых запасов), Китай и США (10% мировых запасов)
Получают индий из отходов и промежуточных продуктов производства цинка, и в меньшей степени, свинца и олова. Это сырьё содержит от 0,001 % до 0,1 % индия.

Из исходного сырья производят концентрат индия, из концентрата — черновой металл, который затем рафинируют. Исходное сырьё обрабатывают серной кислотой и переводят индий в раствор, из которого гидролитическим осаждением выделяют концентрат. Из концентрата черновой металл извлекают цементацией на цинке и алюминии.

Для рафинирования используются различные методы, например, зонная плавка.
Основным производителем индия является Китай (390 тонн в 2012 году), также производится Канадой, Японией и Южной Кореей (примерно по 70 тонн).
В последние годы мировое потребление индия быстро растёт и в 2005 достигло 850 тонн.

Количество используемого индия сильно зависит от мирового производства ЖК-экранов. В 2007 году в мире было добыто 475 тонн и ещё 650 тонн было получено путём переработки. На производство ЖК экранов для компьютерных дисплеев и телевизоров уходило 50-70 % доступного индия.

Стоимость индия в 2002 году составила около 100$ за кг, но рост потребности в металле привел к повышению и флуктуациям цен. В 2006—2009 годах они колебались в пределах 400—900 долларов за кг.

По современным оценкам, запасы индия будут исчерпаны в ближайшие 20 лет, если не будет повышена степень вторичного использования металла

Источник: http://mineralpro.ru/minerals/indium/

Индий и его характеристики

Индий относится к числу редких химических элементов и в сколько-нибудь значительных концентрациях в природе не встречается. Его получают, главным образом, из цинковых концентратов после выплавки цинка.

В свободном состоянии индий представляет собой серебристо-белый (рис. 1) металл с низкими температурами кипения и плавления. На воздухе он довольно стоек, воду не разлагает, но легко растворяется в кислотах и щелочах.

Индий и его характеристики

Рис. 1. Индий. Внешний вид.

Атомная и молекулярная масса индия

Относительной молекулярная масса вещества (Mr) – это число, показывающее, во сколько раз масса данной молекулы больше 1/12 массы атома углерода, а относительная атомная масса элемента (Ar) — во сколько раз средняя масса атомов химического элемента больше 1/12 массы атома углерода.

Поскольку в свободном состоянии индий существует в виде одноатомных молекул In, значения его атомной и молекулярной масс совпадают. Они равны 114,818.

Изотопы индия

Известно, что в природе индий может находиться в виде двух стабильных изотопов, один из которых радиоактивен (115In – 95,71%)и 113In (4,29%). Их массовые числа равны 113 и 115 соответственно. Ядро атома изотопа индия 113In содержит сорок девять протонов и шестьдесят четыре нейтрона, а изотопа 115In – такое число протонов и шестьдесят шесть нейтронов.

Существуют искусственные нестабильные изотопы индия с массовыми числами от 97-ми до 135-ти, а также более двадцатиизомерных состояния ядер.

Ионы индия

Распределение электронов по орбиталям в атоме индия выглядит следующим образом:

1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25р 1.

В результате химического взаимодействия индий отдает свои валентные электроны, т.е. является их донором, и превращается в положительно заряженный ион:

In0 -1e → In+;

In0 -3e → In3+.

Молекула и атом индия

В свободном состоянии индий существует в виде одноатомных молекул In. Приведем некоторые свойства, характеризующие атом и молекулу индия:

Энергия ионизации атома, эВ 5,78
Относительная электроотрицательность 1,78
Радиус атома, нм 0,166

Примеры решения задач

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

Источник: http://ru.solverbook.com/spravochnik/ximiya/ximicheskie-elementy/indij-i-ego-xarakteristiki/

Индий металл

Индий — ценный, дорогой и редкий металл. Человек научился использовать с большой пользой для себя каждый природный материал. Но все они различаются по количеству, значимости, сложности добычи и обработки.

В целом эти факторы и определяют количество инвестиций, потраченных на разработку, а также итоговую стоимость. Большее число элементов всей таблицы Менделеева относится к группе металлов, среди которых выделяются черные, драгоценные и редкие виды.

Помимо последней категории существуют и особо редкие металлы. Сосчитать их можно по пальцам — всего их 3 вида:

  1. Калифорний 252;
  2. Осмий 187;
  3. Металл индий.

Представляют они собой довольно-таки интересную категорию, т. к. из них только один — индий — встречается в природе, а два первых получены лабораторным методом. Стоимость первого элемента составляет 6,5-27 млн. долларов; второго 10 тыс. долларов; третьего 3,5-10 тыс. дол за грамм!  

T плавления индия 156,59 ºC = 429,74 K является определяющей точкой по температурной шкале ITS-90.

Природный элемент — индий

В чистом виде 99,97-99,99 % индий представляет собой белый блестящий металл, по внешнему виду напоминающий цинк, но по техническим характеристикам стоящий по ближе всего к алюминию и галлию. При сгибании издает характерный хрустящий звук, объясняется это деформацией кристаллической решетки.

Читайте также:  Оформление магистерской диссертации гост 2020 года

Название этот элемент приобрел в момент своего открытия: при изучении спектрального анализа цинковой обманки, была обнаружена линия цвета индиго (синий оттенок), в результате чего элемент был назван Индиго. На срезе слитка также имеет синий красивый оттенок.

История открытия

Был открыт случайно в 1863 году немецкими химиками Фердинандом Райхом и Теодором Рихтером при попытке обнаружить таллий. Способствовало такому открытию появление спектроскопического анализа, благодаря которому было сделано не одно открытие.  

Так как индий был открыт при изучении цинка, то ошибочно предположили, что это его аналог и приписали ему валентность II и атомный вес 37,8. Ясность внес в 1870 году Д.И. Менделеев.

С помощью периодического закона он установил, что индий аналог алюминия и относится к III группе.

Таким образом индий в 1971 году занял правильное место в таблице Менделеева — 46 атомный номер с атомной массой 114,82.

Изучением этого материала занимаются и по сей день. В природе этот элемент встречается в виде 2 изотопов индия-113 и индия-115 (со слабой β-радиоактивностью), период распада которых насчитывает 6 * 1015 лет. Всего известно 37 изотопов с различным сроком распада.

Технические характеристики  

Индий очень мягкий металл (мягче золота в 20 раз), плотностью 7,362 г/см³. Его можно резать ножом, при надавливании на бумагу оставляет следы. Плавиться при температуре 156,7 ºC, закипает при 2072 ºC.

Но при снижении массы до критической величины, температура плавления снижается до 40 ºC; повышение температуры до 800 ºC вступает в реакцию с кислородом, при этом можно наблюдать фиолетовое пламя.

До этого температурного предела, индий не тускнеет на воздухе и не окисляется.

Инертен по отношению к щелочам, даже при их кипении. Растворим в кислотах:

  • быстро реагирует с хлорной и азотной;
  • медленно реагирует с соляной и серной.   

Реагирует с бромом, хлором, при нагревании с серой, диоксидом серы, селеном, теллуром, йодом.

Ценность металла

Индий характеризуется высокой электропроводностью и является полупроводником: увеличивает эту характеристику даже небольшая его концентрация в сплавах с другими металлами.

Поэтому основными отраслями применения являются техника, электроника, оптоэлектроника. Кроме электропроводности, индий увеличивает коррозионную стойкость и долговечность.

Реже используется в ювелирных изделиях и стоматологии.

  • 60-80 % всего объема добычи используется для производства ЖК дисплеев и солнечных батарей. Оксид индия наносится в качестве прозрачных пленочных электродов.
  • Входит в составы припоев и сплавов с высокой степенью адгезии и высокой теплопроводностью. Позволяет соединять методом пайки разнородные вещества, например, стекло + металл.
  • В сплаве с серебром используется для нанесения зеркального покрытия. Практикуется в оптической технике для фотоэлементов и люминофоры, при изготовлении фар, рефлекторов, астрономических зеркал (с нулевым искажением).
  • В автомобилестроении: наноситься на юбки алюминиевых поршней в дизельных двигателях, что увеличивает их износостойкость.
  • Соединения индия с мышьяком (арсенид индия) представляет собой тугоплавкое соединение с фосфидом индия, применяемое как термоэлектрический материал.
  • Некоторые изотопы индия используют в радиофармацевтических, стоматологических (зубных цементах) препаратах.
  • Используется в космических технологиях в качестве уплотнителей, прокладок, покрытий.
  • Входит в состав особого стекла, применяемого в атомной энергетике, которое поглощает тепловые нейтроны (оксид бора 3 %; оксид кремния 55 %; оксид индия 12%).
  • Входит в состав «голубого золота».

Добыча и производство

Количество природного металла индия очень ограниченно: его нахождение в земной коре определяется 1.4 * 10-5 % по массе, а добыча исчисляется всего 500-600 тонн в год по всему миру. Основными владельцами мировых запасов являются Канада (30 %), Китай (восточные страны в сумме 60 %), США (10 %), но разработка ведется только на востоке: Китай, Южная Корея и Япония.

Индий встречается в виде собственного минерала крайне редко, тем более не образует собственных месторождений. Его относят к типичным рассеянным элементам, которые можно найти в незначительном содержании в сопутствующих минералах т рудах, некоторые из них представляют еще большую редкость, чем сам индий.

Основным сырьем для получения индия являются руды свинца, цинка, олова, меди или пыли, получаемой при переработке медистых сланцев. Индий является побочным продуктом переработки свинцово–цинковых, оловянных или полиметаллических руд. Для переработки используются материалы с содержанием индия 0,1 %, не ниже.

Метод обработки индия многоступенчатый и состоит из 3 этапов:

  1. Получение концентрата, обогащенного индием;
  2. Переработка концентрата и получение неочищенного состава;
  3. Очистка чернового металла, т. е. рафинирование.

Осложняется производство тем, что здесь существует большое количество химических реакций, которые используются выборочно, в зависимости от состава концентрата. Кроме того, на стадии обжига концентрат обогащен цинком, свинцом, кадмием и т.д.  

Технология получение и рынок индия тесно связаны между собой, т. к. количество материала ограниченно, его добыча и обработка многоступенчаты и очень затратны.

Марки и форма изготовления

Индий поставляют в виде пирамид или слитков весом 5-3000 гр., в зависимости от марки. Так, марки с минимальным суммарным содержанием сопутствующих элементов Ин0000; Ин000 поставляются весом до 1000 гр., а Ин00; Ин0; Ин2 — до 3000 гр.

Вторая форма поставки — прутки Ø 21-25 мм, длиной 50-70 мм. Цилиндрическая форма прутков Ø 22-24 мм, длиной 63-37 мм

Каждый слиток маркируется и упаковывается в полиэтиленовый пакет с ярлыком, после чего герметично запаивается. 

Вторичный рынок цветных металлов

Интенсивное использование индия в современных технологиях (экраны, солнечные батареи) увеличивает и спрос на него. Неудивительно, что стоимость на него одна из самых высоких. По прогнозу объемов мирового запаса индия при сегодняшних запросах хватит всего лишь на 20 лет. Единственно правильных решением будет налаживать вторичную переработку цветных металлов.

Источник: https://prompriem.ru/stati/indij-metall.html

Индий. Об открытии и применении этого металла

Взято из открытых источников

Однажды проф. А. Френч в лаборатории Кольгейтского университета вылил себе на ладонь металл, расплавленный в маленьком тигле. Присутствовавшие ждали, что раскаленные капли немедленно прожгут ладонь. Но металл постепенно застывал на руке ученого и, наконец, обратился в блестящий кусок, напоминавший платину, не причинив коже хотя бы легкого ожога.

Это был сплав из индия, висмута, олова, свинца и кадмия, плавящийся при температуре, лишь немного превышающей температуру человеческого тела, при 45°. Добавление индия придало сплаву его необычайную легкоплавкость, хотя сам индий имеет точку плавления 155°.

Индий был открыт еще в 1863 г. Фердинандом Рейхом, старавшимся посредством спектроскопа определить присутствие металла таллия в принесенном ему куске руды. У фиолетового конца спектра руды Рейх неожиданно заметил резко выделяющуюся спектральную линию. Рейх страдал цветной слепотой и, пользуясь спектральным анализом, узнавал элементы только по характеру и расположению спектральных литий.

Взято из открытых источников

Не доверяя собственным глазам, Рейх позвал своего помощника Теодора Рихтера. И Рихтер оказался первым человеком, увидевшим ярко-синюю линию, даваемую спектром горящего индия. Индий получил свое название именно за эту окраску спектральной линии, напоминающую цвет синей краски индиго.

Многие месяцы Рейх и Рихтер занимались извлечением нового металла из руды. Они осаждали его из растворов, снова растворяли, нагревали, очищали. В 1867 г. они представили французской Академии наук результат своих упорных трудов: два образца индия, каждый величиной с обыкновенный карандаш. Такой «карандаш» был оценен в 40000 долларов — по 700 долларов за 1 г металла.

Охотников покупать индий по этой цене, конечно, не нашлось. Более пятидесяти лет этот металл оставался только «элементом № 49» в периодической таблице элементов» и синяя полоска отмечала в учебниках спектр металла, которого почти никто не видел.

Взято из открытых источников

Когда в 1924 г. инж. Вильяму Меррею понадобился для опытов индий, он во всем мире не мог разыскать 10 г этого металла.

Меррей в конце концов добыл 1 г индия, изучал в течение ряда лет эту щепотку и объездил Северные и Южные штаты Америки в поисках месторождений индия. Он нашел индий среди песчаных холмов штата Аризоны.

За десять лет на этом месте вырос крупный завод Американского общества добычи индия, председателем этого общества был Меррен.

По внешнему виду индий похож на платину. Он очень легок, ковок. Индий — металл будущего. Подобно золоту индий в чистом виде не пригоден для обработки— он слишком мягок.

Но если к нему добавить намного серебра или меди, поверхность индия делается твердой, блестящей, и он годится для замены золота почти в любой области. Запатентованы сплавы из золота, палладия, серебра, меди и индия, очень легкоплавкие и служащие для зубоврачебных работ, для всевозможных драгоценных украшений и т. д.

Взято из открытых источников

Индием можно пользоваться те только в виде сплавов: слой индия наносится электролитическим путем на поверхность изделия, которое потом слегка подогревается. Быстро плавящийся индий проникает в металл изделия и образует легко полирующуюся твердую поверхность.

Это свойство индия широко используется теперь в прожекторном деле. На медный рефлектор, служащий для отражения концентрированного света лампы, сначала наносят слой серебра. Покрыв серебро индием, рефлектор подогревают, и в результате получается гладкая сверкающая поверхность, прекрасно отражающая лучи света.

Индий, сплавившись с серебром, не подвергается окислению под действием морских ветров, насыщенных солеными брызгами, не тускнеет от времени и жара лампы.

Взято из открытых источников

Индием можно покрывать посредством распыляющих устройств изделия из дерева и металла. Скульптор, пользуясь сплавом индия, плавящимся почти при температуре человеческого тела, может лепить из него художественные произведения, как из воска.

Сплав, содержащий большой процент индия, совершенно незаменим для гравирования; на его поверхности можно рисовать и писать пером, чуть подогреваемым электрическим током.

Источник: https://zen.yandex.ru/media/id/5c52efc87bc08300ade2f4ca/5e2d8a08bc251400afc560f3

№49 Индий

Индий был открыт в 1863 г. Райхом (Reich) и Рихтером (Richter) в остатках от переработки цинковой обманки из Фрейбергского месторождения, которую они исследовали спектроскопически на присутствие таллия. Новый элемент был обнаружен по своеобразной индиго-синей линии и был назван по ее цвету.

Вначале индий считали двухвалентным. Однако Менделеев на основании свойств индия поставил его на правильное место в периодической системе и установил его трехвалентность.

Валентность, равная трем, была вскоре подтверждена определением удельной теплоемкости, путем вычисления атомного объема и открытием соответствующих квасцов.

Получение:

В качестве исходного продукта для получения индия в первую очередь используются полупродукты от выплавки свинца и цинка из руд, содержащих индий. Цинк с относительно высоким содержанием индия обрабатывают соляной кислотой в количестве, недостаточном для полного растворения цинка.

Индий при этом остается в шламе, из раствора этого шлама большая часть имеющихся тяжелых металлов осаждается сероводородом. Из фильтрата после прибавления аммиака индий выделяется в виде гидроксида, обычно вместе с железом. Способ отделения железа от индия зависит от содержания последнего.

Получение металлического индия из оксида нагреванием в токе водорода или электролизом кислых растворов не представляет особых трудностей из-за легкой восстанавливаемости соединений индия.

Физические свойства:

Индий — серебристо-белый, обладающий сильным блеском металл. Он очень мягкий, легко режется ножом и плавится при весьма низкой температуре (температура плавления 156,4°). Температура кипения, напротив, довольно высока (2300°). Удельный вес 7,31. Удельная теплоемкость 0,057.

Химические свойства:

В атмосфере сухого воздуха индий не теряет блеск, при нагревании он покрывается пленкой, но сильно окисляться начинает только при температуре выше температуры плавления.

При нагревании в токе хлора индий энергично сгорает. Он непосредственно соединяется и с другими галогенами, а также с серой.

С обычными кислотами реагирует медленно, быстрее с азотной кислотой, со щелочами не взаимодействует.

Важнейшие соединения:

В соединениях степень окисления индия обычно +3, реже, особенно в соединениях с галогенами и халькогенами +2 и +1. Для соединений индия в низших степенях окисления характерно диспропорционирование в водной среде на соединения индия(III) и свободный металл.

Оксид индия In2O3 образуется пря нагревания гидроксида, сульфата или нитрата. Это светло-желтый порошок, при нагревании темнеющий, растворимый в кислотах и нерастворимый в воде, щелочах и аммиаке.
Гидроксид индия(III), In2O3·aq выпадает из раствора солей индия при добавлении аммиака.

Гидроксид — белый, студенистый осадок, нерастворимый в разбавленном аммиаке, может легко образовать коллоидный раствор, что препятствует его выпадению. Легко растворим в кислотах и в избытке щелочей, является амфотерным соединением.
Соли: например, нитрат In(NО3)3·41/2Н3О; сульфат In2(SO4)3.

Соли трехвалентного индия, как правило, бесцветны, за исключением оксалатов, фосфатов и сульфидов, легко растворимы в воде. В растворе они сильно гидролизованы.
В щелочной среде образуются кислородсодержащие соли, в которых индий входит в состав аниона, называемые индатами. Индий также может образовывать ацидосоединения.

В водном растворе индий не образует аммиачных комплексов.
Галогениды InCl3 и InВг3 бесцветны, InI3 существует в желтой и красной модификации, растворимы (InF3 очень мало растворим). В парообразном состоянии галогениды ассоциированы в димерные молекулы, так же как галогениды алюминия.

Двойные соли (ацидосоли): например, K3InCl6·11/2H2O (гексахлороиндат(III) калия); NH4In(SO4)2·12H2O (аммониевые квасцы индия). Хлорид индия(II) InCl2 получают при нагревании индия в токе хлористого водорода в виде янтарно-желтого расплава, который застывает в бесцветные кристаллы.

Считают, что в решетке места катионов заполнены статистически распределенными ионами In+ и In3+, In[InCl4]. Вода разлагает InCl2 на металлический индий и InCl3. Реакция идет в две стадии:
1) 2InCl2 = InCl + InCl3 2) 3InCl = 2In + InCl3.

Применение:

Индий используется вместо серебра для покрытия рефлекторов; рефлекторы, покрытые индием, со временем не тускнеют, и поэтому их коэффициент отражения остается постоянным.

Индий применяется также для покрытия вкладышей подшипников и в качестве одного из компонентов сплава для плавких предохранителей.

В качестве присадок к германию и в виде интерметаллических соединений с мышьяком и с сурьмой индий применяется в полупроводниковой электронике.

  • Мировое производство (без СССР) — около 45 т/год (1979).
  • Дина Смоленцева

Источник: http://www.kontren.narod.ru/x_el/info49.htm

Индий

Индий — очень мягкий металл (мягче него лишь литий). Если вы согнете кусочек металлического индия, он издаст необычный хруст. Такой звук возникает из-за разрушения и перестройки кристаллов внутри металла. Похожим свойством обладает олово, соседний в периодической таблице элемент.

Металл получил такое название из-за фиолетово-синего цвета линии спектра (по латыни In­dicum — «Индиго»), но был открыт дальтоником!

В 1863 году немецкие ученые Фердинанд Райх и Иероним Рихтер открыли индий. Райх изучал цинковую руду сфалерит, надеясь, что та содержит недавно открытый элемент таллий. Он проверял осадок на спектроскопе, где должна была проявиться характерная зеленая линия. Райх был дальтоником, поэтому попросил своего коллегу Рихтера проверить для него спектр.

Ученые были удивлены: вместо зеленой линии Рихтер заметил насыщенную фиолетово-синюю линию, которая не была обнаружена ранее. Райх и Рихтер поняли, что нашли новый элемент и назвали его латинским словом in­dicum, то есть «фиолетовый» или «индиго». Ученые позже поссорились из-за того, кто же все-таки открыл этот элемент.

Рихтер утверждал, что он был единственным первооткрывателем индия.

Рихтер продолжил выделять металл в 1864 году. В 1867-м на всемирной выставке в Париже был продемонстрирован слиток индия весом в 0.5 кг.

Применение индия

Подобно галлию, индий наносят на стекло: оседая, он образует зеркальную поверхность, которая обладает такой же отражающей способностью, как и зеркало с добавлением серебра, но при этом не так сильно корродирует. Индий добавляют для получения прочных твердых сплавов, используемых в стоматологии, а также для предотвращения термической усталости в припоях усиленных стыков.

Читайте также:  Строение атома цинка (zn), схема и примеры

Точка плавления индия (429.7485 К или 156.5985 °C) – одна из определяющих точек международной температурной шкалы ITS-90.

Индий не используется в метаболизме живых организмов, но в небольших дозах его соли вызывают повышение метаболизма.

Если проглотить больше пары миллиграммов соли индия, в организме начнется токсическая реакция, влияющая на сердце, желудочно-кишечный тракт и почки.

Радиоактивный изотоп In-111 излучает гамма-радиацию и используется в точных медицинских сканерах для распознавания остеомиелита (острая или хроническая костная инфекция) и пролежней.

Этот элемент не находил значительного применения до Второй мировой войны (тогда его использовали для покрытия подшипников самолетов). Зато сегодня оксид индия-олова входит в состав LCD-телевизоров и компьютерных мониторов.

Это хороший проводник электричества, который позволяет посылать сигналы к отдельным пикселям экрана без помех для света от других пикселей. Производство индия быстро выросло за последние десятилетия.

Лидером производства индия является Китай.

Нахождение в природе

Чистый металлический индий может быть найден в природе, но большую часть его получают в качестве побочного продукта при плавлении цинковой руды.

Основываясь на текущих скоростях потребления, ученые предполагают, что его хватит для удовлетворения потребностей только на 13 лет. Чтобы продолжать производить телевизоры, компьютеры и смартфоны, нам необходимо активнее перерабатывать вторичное сырье для выделения индия. И не только для этого…

Источники: The Pe­ri­od­ic Ta­ble A vis­ual guide to the el­e­ments (p.118), Wikipedia/In­di­um, Wikipedia/Индий.

Источник: https://melscience.com/RU-ru/articles/indij/

Индий

ИНДИЙ, In (по синей, цвета индиго. линии спектра * а. indium; н. Indium; ф. indium; и. indio), — химический элемент III группы периодической системы Менделеева, атомный номер 49, атомная масса 114,82. Состоит из стабильного изотопа 113In (4,33%) и изотопа со слабой радиоактивностью 115In (95,67%). Открыт немецким учёными Ф. Райхом и Т. Рихтером в 1863.

Индий свойства

Индий — серебристо-белый мягкий металл. Кристаллическая структура тетрагональная гранецентрированная с параметрами а=0,4583 нм и с=0,4936 нм. Плотность 7310 кг/м3.

Индий легкоплавок, t плавления 156,78°С, t кипения 2024°С; удельная теплоёмкость при 0-150°С 234,461 Дж/кг•К, модуль упругости 11 ГПа, твёрдость по Бринеллю 9 МПа. Степень окисления +3, редко +1 и +2. Индий на воздухе при комнатной температуре устойчив; медленно реагирует с HCl, Н2SO4 и др.

, быстрее с HNO3; со щелочами не взаимодействует. При комнатной температуре реагирует с Cl2 и Br2, при нагревании — с I2 и О2.

Индий — типичный рассеянный элемент, кларк его в земной коре 2,5•10-5%. Собственные минералы индия очень редки (самородный индий, гидроксид индия; остальные три — сульфиды) и практическое значения не имеют. По геохимическим свойствам близок к Fe, Zn и Sn.

Главные минералы-носители (среднее содержание индия, %): сфалерит (0,0049), халькопирит (0,0012), касситерит (0,0024), галенит (0,0004).

Концентрируется в высокотемпературных гидротермальных полиметаллических рудах, особенно содержащих одновременно цинк (медь) и олово (до 0,1-0,5% в сфалерите, 0,05-0,1% в халькопирите), и в колломорфных SnO2 (до 1%).

Обогащение индия характерно для месторождений Тихоокеанского рудного пояса. Мировые достоверные запасы индия (без социалистических стран) оцениваются в 1590 т, забалансовые запасы составляют около 1900 т.

Получение и применение

Получают индий попутно при переработке руд цветных металлов; непосредственное сырьё — вельц-оксиды цинкового производства, пыли и шлаки свинцового производства, возгоны при рафинировании олова вакуумной плавкой. Так, из вельцоксида индий выщелачивают раствором Н2SO4, затем экстрагируют и выделяют цементацией или электролизом.

Применение: авиационная и автомобильная промышленность (антикоррозионные покрытия, подшипниковые смазки, нетускнеющие зеркала и рефлекторы с высоким отражением), полупроводниковая техника, радиотехника и электроника (получение арсенида, антимонида и фосфида индия, отличающихся полупроводниковыми свойствами; добавка к Ge и Si; изготовление диодов, триодов и выпрямителей), атомная энергетика (индийсодержащие стержни в реакторах), приборостроение (низкотемпературные припойные сплавы и др.), химическое машиностроение (сплавы, стойкие к щелочной коррозии), стекольная промышленность и др. Мировое годовое производство рафинированного индия (без социалистических стран) 40-50 т. Основные производящие страны — США, Канада, Япония, Перу. См. также Рассеянных элементов руды.

Источник: http://www.mining-enc.ru/i/indij/

Индий ГОСТ 10297-94

Индий используется:

  • в микроэлектронике как акцепторная примесь к германию и кремнию
  • в производстве стекла для жидкокристаллических экранов
  • как компонент легкоплавких припоев
  • иногда применяется для покрытия зеркал (в том числе, автомобильных), при этом отражающая способность зеркал не хуже, чем у серебряных, а стойкость к воздействию атмосферы значительно возрастает
  • как материал для фотоэлементов
  • как люминесцентный материал
  • арсенид индия применяется как высокотемпературный термоэлектрический материал с очень высокой эффективностью, для увеличеня эффективности обычно легируется 10% фосфида индия

Применение индия

Подшипникам, применяемым в современной технике, например в авиационных моторах, приходится трудиться в довольно тяжелых условиях: скорость вращения вала достигает нескольких тысяч оборотов в минуту, металл при этом нагревается и его сопротивление разъедающему действию смазочных масел снижается.

Чтобы металл подшипников не подвергался эрозии, ученые предложили наносить на них тонкий слой индия. Его атомы не только плотно покрывают рабочую поверхность металла, но и проникают вглубь, образуя с ним прочный сплав. Такой металл смазке уже не по зубам: срок службы подшипников возрастает в пять раз.

Поскольку индий имеет низкую температуру плавления — всего 156°С, во время работы прожектора зеркало постоянно нуждалось в охлаждении, однако английское военное ведомство охотно шло на дополнительные расходы, с удовлетворением подсчитывая число сбитых вражеских самолетов.

Но часто в технике низкая температура плавления может служить не недостатком, а достоинством.

Так, сплав индия с висмутом, свинцом, оловом и кадмием плавится уже при 46,8°С и благодаря этому успешно справляется с ролью автоматического контролера, предохраняющего ответственные узлы и детали различных механизмов от перегрева.

Известен сплав индия с галлием и оловом, который даже при комнатной температуре находится в жидком состоянии: он плавится при 10,6°С. Плавкие предохранители из индиевых сплавов широко используют в системах пожарной сигнализации.

Некоторые сплавы индия очень красивы — неудивительно, что они приглянулись ювелирам. Как декоративный металл используют, в частности, сплав 75% золота, 20% серебра и 5% индия — так называемое зелёное золото. Известная американская фирма «Студебеккер» вместо хромирования наружных деталей автомобилей не без успеха применяла индирование.

Индиевое покрытие значительно долговечнее хромистого.

В атомных реакторах индиевая фольга служит контролером, измеряющим интенсивность потока тепловых нейтронов и их энергию: сталкиваясь с ядрами стабильных изотопов индия, нейтроны превращают их в радиоактивные; при этом возникает излучение электронов, по интенсивности и энергии которого судят о нейтронном потоке.

Но бесспорно важнейшая область применения индия в современной технике — промышленность полупроводников. Индий высокой чистоты необходим для изготовления германиевых выпрямителей и усилителей: он выступает при этом в роли примеси, обеспечивающей дырочную проводимость в германии.

Кстати, сам индий, используемый для этой цели, практически не содержит примесей: выражаясь языком химиков, его чистота — «шесть девяток», т.е. 99,9999%! Некоторые соединения индия (сульфид, селенид, антимонид, фосфид) сами являются полупроводниками; их применяют для изготовления термоэлементов и других приборов.

Антимонид индия, например, служит основой инфракрасных детекторов, способных «видеть» в темноте даже едва нагретые предметы.

Марки индия и химический состав

Массовую долю индия определяют по разности 100% и суммы нормируемых примесей.

Состав и примеси
Индий0000
Индий000
Индий00
Индий0
Индий2
Индий, не менее % 99,9999 99,9995 99,999 99,998 99,97
Всего примесей, не более % 1·10−4 5·10−4 1·10−3 2·10−3 3·10−2
Железо, не более % 2·10−5 2·10−5 5·10−5 5·10−5 1·10−3
Кадмий, не более % 3·10−6 3·10−6 1·10−5 1·10−4 4·10−3
Медь, не более % 5·10−6 8·10−6 1·10−5 1·10−5 1·10−3
Мышьяк, не более % 5·10−5 5·10−5 5·10−5 1·10−4 1·10−3
Никель, не более % 1·10−5 2·10−5 2·10−5 4·10−5 5·10−4
Олово, не более % 3·10−5 5·10−5 1·10−4 2·10−4 2·10−3
Ртуть, не более % 2·10−5 2·10−5 2·10−5 4·10−5 5·10−3
Свинец, не более % 2·10−5 2·10−5 1·10−4 2·10−4 5·10−3
Таллий, не более % 8·10−5 1·10−4 5·10−4 1·10−3
Цинк, не более % 2·10−5 2·10−5 1·10−4 1·10−4 3·10−3
Серебро, не более % 1·10−6 1·10−6 1·10−4
Алюминий, не более % 1·10−5 3·10−5 1·10−4
Галлий, не более % 5·10−5 8·10−5
Магний, не более % 3·10−5 3·10−5 3·10−5
Марганец, не более % 1·10−6 1·10−6
Селен, не более % 5·10−5 5·10−5
Сера, не более % 5·10−5 5·10−5
Теллур, не более % 1·10−5 1·10−5
Висмут, не более % 3·10−6 3·10−5

ГОСТ 10297-94 Индий. Технические условия

Настоящий стандарт распространяется на индий высокой чистоты и технический в слитках, пирамидах и прутках. Индий изготовляют в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологической документации, утверждённой в установленном порядке.

Купить Индий

Источник: https://www.sect.ru/info/nonferrous-metals/indium-specifications-gost-10297-94/

Индий

  1. Химический элемент №49 In (индий)

    1. Электронная формула: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p1

    2. 5IIIA; 5 – номер периода, соответствует числу энергетических уровней (5); III – номер группы, определяет число валентных электронов и высшую валентность; А – главная подгруппа; 49 – порядковый номер, определяет заряд ядра и количество электронов. Эффект провала электрона отсутствует.

    3. 5s2 5p1 – валентные электроны. Индий принадлежит к p-элементам, т.к. последний валентный электрон находится на p-подуровне.

    4. Набор квантовых чисел для валентных электронов:

n 5 5 5
l 0 0 1
ml 0 0 -1
ms +0.5 -0.5 +0.5
    1. Индий представляет собой серебристо-белый металл. Проявляет максимальную степень окисления +3.

5s 5s

Возбужденное состояние.

    1. При образовании бинарных соединений In проявляет sp2-гибридизацию, например InF3. У индия (в возбужденном состоянии) 3 неспаренных электрона (1s и 2p) и при образовании соединения, они гибридизуются, и тип гибридизации- sp2.

  1. Свойства соединений данного химического элемента.

    1. Оксид: In2O3 – амфотерный (т.к. ∆Э.О.=Э.О.O2 — Э.О.In =3.5-1.5=2)

    2. Гидроксид: In(OH)3- амфотерный.

  • In(OH)3
    + 3HCl = InCl3
    + 3H2O
  • H3InO3
    = HInO2
    + H2O
  • HInO2
    + NaOH = NaInO2
    + H2O
    1. Молекула InF3 плоская и имеет форму плоского треугольника F

In

F F

    1. K+[In(OH)4]- — тетрагидроксоиндиат калия; In3+-комплексообразователь, (OH)—лиганд, 4-координационное число.

K[In(OH)4]=
K+ +
[In(OH)4]-

[In(OH)4]- In3+
+ 4(OH)-

In3+ — акцептор, т.к.
имеет свободную АО (5р); т.к. Э.О.
O2
> Э.О. H2,
то O2- донор, т.к.
имеет двухэлектронную орбиталь.

Кн=(СIn3+
* COH-)/C[In(OH)4]-

  1. Состояние электролита в растворе.

3.1 Гидролиз NaInO2 идет
по аниону, т.к. эта соль образована
сильным основанием и слабой кислотой
(NaOH и HInO2).

  1. NaInO2
    + aq → Na+aq
    + (InO2)-aq
  2. (InO2)-
    + H2O
    → HInO2 +
    (OH)-
  3. H+
    + (OH)-
  4. NaInO2
    + H2O
    → HInO2 +
    NaOH

pH=14+0.5lg(Kводы*С(InO2)-
/ КHInO2)=-0,5lg(10-14*1.9/(6.7*10-14))=13.7

Гидролиз In(NO3)3
идет по катиону т.к. эта соль образована
слабым основанием и сильной кислотой
(In(OH)3
и HNO3).

  • In(NO3)3
    + aq → In3+aq
    + 3(NO3)-aq
  • In3+
    + H2O
    →InOH2+
    + H+
  • H+
    + (OH)-
  • In(NO3)3
    + H2O
    → InOH(NO3)2
    + HNO3

pH=-0.5lg(Kводы*СIn3+
/ К
In(OH)3)=-0.5lg(10-14*1.9/(4.5*10-3))=5.7

Реакция гидролиза эндотермическая,
поэтому, в соответствии с принципом
Ле-Шателье о сдвиге равновесия, нагревание
способствует гидролизу.

4. Окислительно-восстановительные
процессы.

4.1 Индий, как металл может проявлять
только восстановительные (Red)
свойства :

In0
– 3e → In3+
φ
In3+/
In0=-0.34В
(ст.усл)

In0
–e → In+
φ
In+/
In0=-0.25В
(ст.усл)

Ионы индия могут быть как окислителями
так и восстановителями. Они проявляют
восстановительные свойства в кислой
среде окислительные – в щелочной.

  1. pH7: In3+
    + 3e → In0
    φ
    In3+/
    In0=-0.34В
  2. In+
    + e → In0
    φ
    In+/
    In0=-0.25В
  3. In2+
    + e → In+
    φ
    In2+/
    In+=-0.35В
  4. 4.2
    1) In0
    + Fe3+Cl3
    + H2O
    → In3+2O3
    + Fe2+
  5. 1 2In0
    – 6e + 3H2O
    → In3+2O3
    + 6H+
  6. 6 Fe3+
    + e → Fe2+
  7. 2In0
    + 6 Fe3+
    + 3H2O
    → In2O3
    + 6 Fe2+
    +6H+
  8. 2In0
    + 6 FeCl3
    + 3H2O
    → In2O3
    + 6 FeCl2
    +6HCl

E0
= φFe3+/Fe2+
— φIn2O3/In0
= 0.77 – (-1.03) =1.8

Так как E0>0, то
реакция самопроизвольно идет в прямом
направлении, т.е. концентрации исходных
веществ будут уменьшаться, а продуктов
реакции – увеличиваться.

  • 2) InCl3
    + Zn0
    +KOH → In0
    + [Zn(OH)4]2-
    + …
  • 2 In3+
    + 3e → In0
  • 3 Zn0 –
    2e + 4(OH)-
    → [Zn(OH)4]2-
  • 2In3+
    + 3Zn0
    + 12(OH)-
    → 2In0
    + 3[Zn(OH)4]2-
  • 2InCl3
    + 3Zn0
    + 12 KOH → 2In0
    + 3K2[Zn(OH)4]
    + 6KCl

E0
= φIn3+/In0
– φZn0/[Zn(OH)4]2-
= -0.34 + 1.2=0.86В

  1. Реакция идет в прямом направлении.
  2. 3) In0
    + KMnO4
    + HCl → In3+
    + Mn2+
    + …
  3. 5 In0
    – 3e → In3+
  4. 3 MnO4-
    + 5e + 8H+
    → Mn2+
    + 4H2O
  5. 5In0
    + 3 MnO4-
    +24H+
    → 5In3+
    + 3Mn2+
    + 12H2O
  6. 5In0
    + 3KMnO4
    +24HCl → 5InCl3
    + 3MnCl2
    + 12H2O
    + 3KCl

E0
= φMnO4-/Mn2+
– φIn3+/In0
= 1.5 + 0.34=1.84В

Реакция идет в прямом направлении.

5.Электрохимические свойства.

5.1 VIn2O3/2VIn
= 1.04 – оксидная пленка плохо защищает
металл от дальнейшего окисления. Tok/Tпл
= 1.3 – металл не теплостойкий. ∆Gin-O2=-832
кДж/моль – металл склонен к самопроизвольному
окислению.

  • Взаимодействие с водой (pH=7):
  • 2In
    + 6H2O
    → 3H2↑
    + 2In(OH)3
  • 2 In0
    – 3e → In3+
  • 3 2H2O
    + 2e → H2↑
    + 2(OH)-

φH2O/
H2=-0.059pH=-0.41

φ
In3+/
In0=-0.34В

Ep
= φH2O/
H2
– φIn3+/In0
= -0.41+0.34=-0.07В

  1. Индий водой не окисляется.
  2. Взаимодействие с кислотами. Взаимодействие
    с неокислительными кислотами (HCl):
  3. 2In
    + 6HCl → 3H2↑
    + 2InCl3
  4. 2 In0
    — 3e → In3+
  5. 3 2H+
    + 2e → H2↑

φH+/H2=-0.059pH=-0.059*0=0

φ
In3+/
In0=-0.34В

Ep
= φH+/H2–
φIn3+/In0
= 0+0.34=0.34В

  • Неокислительной (соляной) кислотой
    окисляется.
  • Взаимодействие с окислительными
    кислотами (HNO3):
  • При нагревании:
  • In + 6HNO3(конц)
    → In(NO3)3
    + 3H2O
    + 3NO2↑

Ep
= φNO3-/
NO2–
φIn3+/In0
= 0.8+0.34=1.14В

8In + 30HNO3(оч.оч.разб)
→ 8In(NO3)3
+ 9H2O
+ 3NH4NO3

Ep
= φNO3-/
NH4+–
φIn3+/In0
= 0.87+0.34=1.21В

На холоду:

8In + 3HNO3(оч.оч.разб)
+ 3H2O
→ 4In2O3
+ 3NH4NO3

Ep
= φNO3-/
NH4+–
φIn3+/In0
= 0.87+0.34=1.21В

  1. Взаимодействие с щелочами:
  2. 2In + 2NaOH + 2H2O
    → 3H2↑
    + 2NaInO2
  3. 4In + 3O2(г)
    + 4NaOH → 4NaInO2
    + 2H2O

5.2 Электролит
In(NO3)3,
H2O;
pH=4.6

  • Анод (+) из C:
  • Анодная реакция в общем виде: RedA
    – Ze → OxA
  • Конкурирующие частицы: (NO3)-,
    H2O

φO2/H2O=1.23
– 0.059pH + ηO2/In=2.1
(ηO2/In=1.12)

  1. Катод (-) из С:
  2. Катодная реакция в общем виде: OxК
    + Ze → RedК
  3. Конкурирующие частицы: In3+,
    H2O

φH2O/H2=-0.059pH-
ηH2/In=0.43
(ηH2/In=-0.7)
– самый положительный на катоде

  • φ
    In3+/
    In0=-0.34В
  • A: 2H2O
    – 4e = O2↑
    + 4H+
  • K:H2O
    + 2e = H2↑
    + 2(OH)-
  • Продукты электролиза на аноде HNO3
    в диссоциированном виде и газ O2,
    а на катоде газ
  • H2
    и In(OH)3(тв).
  • 5.3
  • K Ag||AgClтв|Cl-||In3+|In A
  • φAgClтв/Ag=0.22-
    предположительно катод
  • φK
    =
    φAgClтв/Ag
    , тогда
    φA=
    φIn3+/In0 ЭДС=
    φK
    – φA
  • Снимаются показания потенциометра
    (ЭДС) и находится φA
    по формуле: φA=
    φK–
    ЭДС.

5.4 φSn2+/Sn=-0.14;
φ
In3+/
In0=-0.34
Значит In – анод,
а Sn — катод
(т.к.
φ In3+/
In0< φSn2+/Sn)

1) Без аэрации, pH=7

  1. A: In | H2O
    | Sn :K
  2. (OH)-
  3. A:
    2 In0
    — 3e → In3+
  4. K: 3 2H2O
    + 2e → H2↑
    + 2(OH)-
  5. 2In0
    + 6H2O
    = 3H2↑
    + 2In3+
    + 6(OH)-
  6. 2In(OH)3

φK
= -0.059pH=-0.41В

  • φA=
    φ In(OH)3/
    In0=-1.07В
  • Eкор=
    φK
    – φA=0.66В
  • Процесс коррозии идет интенсивно.
  • 2) С аэрацией, pH=7
  • e
  • A: In | O2,
    H2O |
    Sn :K
  • (OH)-
  • A:
    4 In0
    — 3e → In3+
  • K: 3 O2
    + 4e + 2H2O
    → 4(OH)-
  • 2In0
    + 3O2
    + 6H2O
    = 4In3+
    + 12(OH)-
  • 4In(OH)3

φK
= 1.23-0.059pH=0.82В

  1. φA=
    φ In3+/
    In0=-0.34
    В
  2. Eкор=
    φK
    – φA=1.16
    В
  3. Процесс коррозии протекает очень
    активно.

In0
| In3+||
(MnO4)-
| (MnO4)2-

φ
In3+/
In0=-0.34;
φ(MnO4)-/
(MnO4)2-=.056
Значит In – анод,
а (MnO4)2— катод

(т.к.
φ In3+/
In0< φ(MnO4)-/ (MnO4)2-)

  • A: In0
    — 3e → In3+
  • K: (MnO4)-
    + e → (MnO4)2-
  • In0
    + 3(MnO4)-
    = In3+
    + 3(MnO4)2-

5.6 E=
φK
– φA=0.56+0.34=0.9В

  1. Дан раствор соли In(SCN)3,
    Cг/л=7,5 г/л, ρ=1,1
    г/см3,М=115+(32+12+14)*3=289г/моль
  2. А) С%= Cг/л/10
    ρ=7,5/11=0,68
  3. Б)СМ= Cг/л/М=7,5/289=2,6*10-2М
  4. В)СН= Cг/л/1000=7,5*10-3
    г-экв/л
  5. Г)Т= Cг/л/1000=7,5*10-3
    г/см3
  6. Министерство образования и науки
    Российской Федерации

«МАТИ»-РГТУ им. К.Э.Циолковского

  • Кафедра «Общая
    химия, физика и химия композиционных
    материалов»
  • Курсовая работа
    по неорганической и аналитической химии
  • «Свойства металла
    и его соединений».

Студент: Васильев А.А.

Факультет № 1

Группа: 1ОМД-1ДС-066

Преподаватель: Клеменьтьева В.С.

Отметка о сдаче

Источник: https://studfile.net/preview/862954/

Ссылка на основную публикацию