Лаб-3 Изделия из редких металлов

Индий - серебристо-белый металл; кристаллическая решетка тетрагональная, Т. пл. 156,78 °С, Т. кип. 2024 °С; плотн: 7,31 г/см³, Очень мягок и пластичен; твердость по Бринеллю 8,8-10,0 МПа.

Индий устойчив на воздухе, но выше ~ 800 °С горит фиолетово-синим пламенем с образованием In₂О₃. В воде в присутствии воздуха постепенно корродирует. Медленно реагирует с минеральными кислотами (легче всего с HNO₃) и органическими кислотами. Взаимодействует с хлором и бромом, при нагревании с иодом. Не взаимод. с N₂, H₂, NH₃, В, С.

Сульфат In₂(SO₄)₃ светло-серые кристаллы с моноклинной решеткой; плотн. 3,44 г/см³, выше 600 °С разлагается до In₂О₃; гигроскопичен; из растворов кристаллизуется при комнатной температуре в виде гидратов, которые обезвоживаются при ~ 200 °С. При действии этанола, растворов щелочи или аммиака на водные растворы сульфата индия выпадает осадок гидроксисульфата In(OH)SO₄.2H₂O. В присутствии избытка сульфат-иона образуются комплексные ионы [In(SO₄)₂] и [In(SO₄)₃]³ .

Нитрат In(NO₃)₃.4,5H₂O - расплывающиеся на воздухе кристаллы; Т.пл. 74 °С; при 100-160 °С разлагается до оксинитрата InONO₃, при 230-250 °С - до In₂О₃; хорошо растворяется в воде и этаноле. Получают взаимодействием металла с азотной кислотой. Используют для получения In₂О₃ и др. соединений индия.

 Ортофосфат InРО₄ - кристаллы с ромбической решеткой; Т.пл. 1600°С; выше 1800°С разлагается; плотн. 3,91 г/см³; не растворим в воде; разлагается растворами щелочей и в концентрированных минеральных кислотах. Получают в виде дигидрата при действии ортофосфорной кислоты на растворы солей индия. Используют как добавку к шихте при производстве спец. стекол и к зубным цементам.

Безводный трифторид InF₃ не растворим в воде; получают  фторированием индия. Тригидрат InF₃.3H₂O полчают взаимодействием оксида или гидроксида индия с фтористоводородной кислотой. Тригидрат при нагревании разлагается с образованием оксифторида InOF; растворим в воде (5,8% по массе при 25 °С); разлагается при действии минеральных кислот и щелочей.

Безводный трихлорид InСl₃ очень гигроскопичен, расплывается на воздухе; растворим в воде (63% по массе при 20 °С), этаноле, диэтиловом эфире, ацетоне; получают хлорированием металла при небольшом нагревании. Кристаллизуется из водных растворов в виде тетрагидрата InСl₃.4Н₂О с Т. пл. 56 °С; при более высоких температурах разлагается с образованием нерастворимого в воде оксихлорида InOCl. При сплавлении безводного InСl₃ с металлическим индием можно получить монохлорид, а также ряд промежуточных хлоридов - In₃Cl₄, In₂Cl₃ и др. Все они гигроскопичны, при действии воды диспропорционируют на металлический индий и InСl₃. Хлориды индия - промежут. продукты при получении индия высокой чистоты.

Трибромид и трииодид индия по свойствам напоминают InСl₃, но менее реакционноспособны. InBr₃ Используют их для синтеза соединений индия с полупроводниковыми свойствами. InI₃ и InI - компоненты наполнителя металлогалогенных ламп. В отличие от InCl и InBr моноиодид индия негигроскопичен и при комнатной температуре почти не взаимодействует с водой.

Для индия характерно образование халькогенидов типов In₂X, InX, In₂X₃, (где X = S, Se, Te), а также промежут. соед. между InX и In₂Х₃. Халькогениды InS и InSe имеют слоистую структуру со связью металл-металл. Для InTe характерна резкая анизотропия свойств: вдоль оси кристалла он имеет металлическую проводимость, в перпендикулярном направлении - полупроводниковую. Халькогениды индия не растворимы в воде, реагируют с концентрированными кислотами и растворами щелочей. Обладают полупроводниковыми свойствами. Получают халькогениды сплавлением соответствующих элементов. Соед. InX и In₂Х₃, как и некоторые сложные халькогениды, напр. CuInSe₂, - перспективные полупроводниковые материалы. Соединения индия с элементами V группы (InAs, InSb, InP) - полупроводники.