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銦是一種銀白色、高延展性的過渡后金屬,具有明亮的光澤。它是如此柔軟(莫氏硬度1.2),像鈉一樣,可以用刀切割。它還在紙上留下一條可見的線。[9]它是元素周期表上第13族的成員,它的性質大多介于它的垂直鄰居鎵和鉈之間。像錫一樣,銦被彎曲時會聽到一種高聲的叫聲--這是由于晶體孿生而產生的爆裂聲。像鎵一樣,銦也能弄濕玻璃。和兩者一樣,銦的熔點低,為156.60攝氏度(313.88華氏度);高于其較輕的同系物鎵,但低于其較重的同系物鉈,但低于錫。[10]其沸點為2072攝氏度(3762華氏度),高于鉈的沸點,但低于鎵,這與熔點的總體趨勢相反,但與其他過渡后金屬基團的下降趨勢相似,因為金屬鍵很弱,幾乎沒有電子離域。
銦的密度為7.31g/cm~3,也大于鎵,但低于鉈。在臨界溫度3.41K以下,銦成為超導體。銦在體心四方晶系中結晶,空間群為I4/mmm(晶格參數:a=325 pm,c=495 pm):[10]這是一個輕微扭曲的面心立方結構,其中每個銦原子在324 pm距離有4個鄰居,8個鄰居略遠(336 Pm)。[12]銦在液態汞中的溶解度比任何其他金屬都大(在0°C時,銦的質量百分比超過50%)。[13]銦表現出延展性的粘塑性反應,在拉伸和壓縮方面與尺寸無關。然而,它在彎曲和壓痕方面確實有尺寸效應,與50-100微米的長度尺度相關,[14]與其他金屬相比要大得多。
化學制品。
銦有49個電子,電子組態為[Kr]4d105s25p1。在化合物中,銦最常見的是貢獻最外面的三個電子,形成銦(III),In3+。在某些情況下,這對5s電子沒有被捐獻,從而產生了銦(I),In+。單價態的穩定歸因于惰性對效應,在惰性對效應中,在較重的元素中觀察到的相對論效應穩定了5s軌道。鉈(銦的較重的同系物)顯示出更強的作用,導致氧化成鉈(I)的可能性比氧化成鉈(III)的可能性更大,[15]而鎵(銦的較輕的同系物)通常只顯示+3的氧化態。因此,雖然鉈(III)是一種中等強度的氧化劑,但銦(III)不是,許多銦(I)化合物是強大的還原劑。[16]雖然在第13族金屬中,銦的化學鍵中包括s-電子所需的能量最低,但鍵能向下降低,因此,通過銦,形成另外兩個鍵并達到+3狀態時釋放的能量并不總是足以超過涉及5s-電子所需的能量。[17]銦(I)氧化物和氫氧化物更堿性,銦(Iii)氧化物和氫氧化物更酸性。
根據研究中的反應,報道了許多銦的標準電極電位[18],反映了+3氧化態的穩定性降低:[12]。
In 2++e??In+E0=?0.40 V。
In3++e??In2+E0=?0.49 V。
In 3++2 e??In+E0=?0.443 V。
In 3++3 e??in E0=?0.3382 V。
In++e??in E0=?0.14 V。
銦金屬不與水反應,但它被鹵素等更強的氧化劑氧化得到銦(III)化合物。它不形成硼化物、硅化物或碳化物,H3中的氫化物在低溫下充其量只在乙醚溶液中短暫存在,不穩定到足以在沒有配位的情況下自發聚合。[16]銦在水溶液中相當堿性,只表現出輕微的兩性特征,與其較輕的同系物鋁和鎵不同,它不溶于堿性水溶液。
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