铟的物理及化学性质介绍

铟的物理性质:
铟是一种银白色、高延展性 的后过渡金属,具有明亮的光泽。它非常柔软(莫氏硬度1.2),就像钠一样,可以用刀切割。它还在纸上留下一条可见的线。它是元素周期表第 13 组的成员,其性质大多介于其垂直邻居镓和铊之间。像锡一样,当铟弯曲时会听到尖锐的叫声——由于晶体孪晶而发出的噼啪声。像镓一样,铟能够润湿玻璃。与两者一样,铟的熔点较低,为 156.60 °C (313.88 °F);高于其较轻的同系物镓,但低于其较重的同系物铊,低于锡。沸点为 2072 °C (3762 °F),高于铊,但低于镓,与熔点的总体趋势相反,但与其他过渡后金属族群的下降趋势相似,因为金属键的弱点几乎没有离域电子。
铟的化学性质:
铟有49个电子,电子构型为[ Kr ]4d 10 5s 2 5p 1。在化合物中,铟最常提供三个最外层电子,形成铟(III),In 3+。在某些情况下,这对 5s 电子没有被捐赠,导致铟 (I), In +。一价态的稳定归因于惰性对效应,其中相对论效应稳定了在较重元素中观察到的 5s 轨道。铊(铟的较重的同系物)表现出更强的作用,导致氧化铊 (I) 比铊 (III) 更可能,而镓(铟的较轻同系物)通常仅显示 +3 氧化态。因此,虽然铊 (III) 是一种中等强度的氧化剂,但铟 (III) 不是,而且许多铟 (I) 化合物是强还原剂。[虽然在第 13 族金属中,铟在化学键中包含 s 电子所需的能量最低,但键能在该组中降低,因此通过铟,在形成两个额外键并达到 +3 时释放的能量状态并不总是足以超过涉及 5s 电子所需的能量。氧化铟和氢氧化铟的碱性更强,而氧化铟和氢氧化铟的酸性更强。
铟金属不与水反应,但被卤素等强氧化剂氧化生成铟(III)化合物。它不形成硼化物、硅化物或碳化物,氢化物InH 3在低温下在醚溶液中最多只能短暂存在,不稳定到足以在没有配位的情况下自发聚合。铟在水溶液中是相当碱性的,仅显示出轻微的两性特性,并且不像其较轻的同系物铝和镓,它不溶于碱性水溶液。

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