Indio

Propiedades físicas

El indio es un elemento químico de color blanco, muy flexible químicamente similar al zinc y al aluminio. 

Como dato curioso, al doblarse, este elemento produce un sonido similar al llanto de un ser humano.

Densidad / g dm-3: 7310 (298 K) 7032 (m.p.)

Volumen molar / cm3mol-1: 15.71 (298 K) 16.33 (m.p.)

Resistencia eléctrica / µΩcm: 8.37 (20 °C)

Metales postransicionales

Número atómico: 49

Configuración electrónica: [Kr]4d10 5s2 5p1

Masa atómica relativa: 114.818 (1)

Grupo: 13

Electronegatividad: 1.7

Radio atómico / pm: 156

Periodo: 5

Estados de oxidación: +3

Energía de ionización

Primera energía de ionización/ kJ mol-1: 558.30

Segunda energía de ionización/ kJ mol-1: 1820.67

Tercera energía de ionización/ kJ mol-1: 2704.50

Propiedades térmicas

Calor de fusión / kJ mol-1: 3.263

Conductividad térmica / W m-1K-1: 81,6 

Calor de atomización / kJ mol-1: 243.72

Punto de ebullición / °C: 2072

Calor de vaporización / kJ mol-1: 231.8

Punto de fusión / °C: 156.6

Datos cristalográficos

Grupo espacial: I4/mmm

Longitudes de la celda unidad/pm: a=325.30, c=495.55

Estructura cristalina: tetragonal centrada en el cuerpo

Abundancia de elemento

Corteza terrestre / ppm: 0.05

Atmósfera / ppm: —

Océanos / ppm: 0.02

Isótopos

Isótopos estables: 113In, 115In

Masa atómica relativa: 113In – 112.904061 (4), 115In – 114.903878 (5)

Porcentaje por masa (%): 113In (4.3), 115In (95.7)

Potenciales estándar de reducción

Historia del Indio

Etimología

La palabra indio proviene del latín indium (índigo, añil), color presente en su espectro atómico.

Descubrimiento 

Fue descubierto por Hieronymus Theodor Richter y Ferdinand Reich, químicos alemanes, en 1963. Lo hallaron mediante un espectógrafo mientras buscaban talio en unas minas de zinc. Ritcher logró aislarlo en 1867. 

Origen del indio y su uso

El elemento químico indio es de los metales que menos abundan en la corteza terrestre. Aparece casi en la misma proporción que la plata y el mercurio. Nunca como metal libre, generalmente en forma de sulfuro In2 S3.

Puede hallarse en las minas de zinc, hierro, plomo y cobre. La principal fuente de extracción son los residuos del procesamiento de estos metales. El procedimiento para su obtención es la electrólisis de sus sales.

En Canadá, China y Perú se hallan los mayores depósitos. También se extrae en Alemania. El indio está contenido en minerales que se puden encontrar en Australia, Bolivia, Brasil, Japón, Rusia, Sudáfrica, Estados Unidos, Afganistán y algunos países europeos. 

Sus descubridores presentaron grandes cantidades de indio en la Feria Mundial de París en 1867. Se utilizó por primera vez en 1933 para una aleación en oro dental. Sin embargo, no fue hasta la Segunda Guerra Mundial que su uso se extendió.

Aplicaciones del indio

Se utilizó principalmente durante el transcurso de la Segunda Guerra Mundial como recubrimiento en motores de alto rendimiento de aviones.Posteriormente se le a dado nuevas aplicaciones en soldadura, aleaciones y en la industria electrónica.

A mediados y finales de los años 1980 se aplico el uso de fosfuros de indio semiconductores, estaño para el desarrollo de pantallas de cristal líquido (LCD) y películas delgadas de óxidos de indio.

Aleaciones metálicas 

Las aleaciones metálicas constituyen el principal uso del indio con amplias aplicaciones. 

Las pantallas LCD y las luces LED contienen una aleación de indio. Hoy en día las puedes encontrar en todas partes. Señalizaciones, televisores, teléfonos móviles y computadoras.

Se incluye en compuestos empleados desde en prótesis dentales, motores eléctricos, hasta reactores nucleares. 

Semiconductores

Algunas de estas aleaciones tienen propiedades semiconductoras. Por ejemplo, el fosfuro de indio semiconductor y el óxido de indio-estaño (ITO) transparente y conductor de capa delgada. 

El ITO combina dos cualidades que lo hacen ideal para el desarrollo de las pantallas líquidas. Posee conductividad eléctrica y transparencia óptica. Estas pantallas tienen una elevada demanda para diversas producciones. De ahí que la mayor parte del litio en el mundo se destine a su producción. 

El elemento químico indio forma parte de semiconductores intermetálicos usados en transistores y en fotoconductores.

En su estado más puro,  sirve para confeccionar semiconductores, tales como los diodos láser.

Anticorroción

En piezas de antifricción, sirve de recubrimiento electrolítico contra el desgaste. Durante la Segunda Guerra Mundial, Estados Unidos lo empleó para recubrir rodamientos de aviones de alto estrés.

Es muy útil en el sellado de vidrios. Sustituye a la plata en la elaboración de espejos debido a su elevada resistencia a la corrosión atmosférica. Además, su transparencia óptica es muy similar a la de este metal. 

Se añade a la composición de gafas para soldar y vidrios de los rascacielos para evitar que se calienten en el interior.

Medicina

Uno de sus compuestos, el In 111, se emplea por la ciencia médica para detectar ciertos tumores.

Soladuras

El elemento químico indio es tan bueno para las soldaduras como el estaño. Se funde a temperaturas bajas, por lo que es muy maleable. Luego de la Segunda Guerra Mundial, esa fue su mayor forma de utilización en la industria electrónica. Se usa en los transistores para soldar alambres de plomo y de germanio. También en termistores.

Aglutinante

El indio es un excelente adhesivo. Puede ser empleado como pegamento para muchos materiales, mayormente no-metales, como el cuarzo, el vidrio y la cerámica. Lo que se debe a que se funde a bajas temperaturas y se deforma con facilidad bajo presión. Esto permite que rellene con facilidad las cavidades entre dos superficies. 

Por su maleabilidad, se usa en el sellado de bombas criogénicas, sistemas de alto vacío.

Precauciones y efectos del indio sobre la salud

El indio como tal no parece presentar riesgo para la salud humana. Algunos estudios indican que posee una toxicidad baja, pero no son concluyentes.

Sus compuestos, en cambio, pueden afectar seriamente el organismo. Provocan daños en los riñones, el corazón y el hígado. En las mujeres embarazadas, pueden causar malformaciones en el feto.

Efectos ambientales del indio

La utilización del indio en la industria electrónica ha tenido un saldo positivo para el medio ambiente.

Es un componente esencial en tecnologías que permiten un mayor aprovechamiento de la energía. Es probada la mayor eficiencia de  las luces LED respecto a los focos incandescentes y las luces fluorescentes.  El indio es también empleado en los paneles solares de segunda generación. 

El indio se obtiene fundamentalmente del zinc, cuyas reservas se agotan. Dada su alta demanda, algunos especialistas señalan que debe obtenerse de metales distintos. Otras fuentes indican la necesidad de reciclarlo.