ఇండియం
ఇండియం ఆవర్తన పట్టిక లో 13 వ సముదాయం/సమూహంనకు, p బ్లాకు, 5 వపిరియడుకు చెందిన మూలకం. ఇండియం ఒక పోస్ట్ అనువర్తన (post-transition metallic)లోహా మూలకం. పోస్ట్ ట్రాన్సిసన్ మెటాలిక్ మూలకాలు అనగా ఆవర్తన పట్టికలో మూలకంకు ఎడమ వైపున పరివర్తనలోహ మాలకాలు (transition metals), కుడి వైపున ఉపధాతువులు (metalloids) ఉన్న లోహ మూలకాలు అని అర్థం. ఇది భూమి మీద అతి అరుదుగా లభ్యమగు మూలకం. మూలకం యొక్క రసాయనిక సంకేత అక్షరము In.
ఈ మూలకాన్ని మొదటిగా 1863లో జర్మనీలోని ఫ్రీబెర్గ్ స్కూలుఆఫ్ మైన్స్ లో ఫెరిడ్నాండ్ రాయిక్ (Ferdinand Reich) అనునతడు కనుగొన్నాడు. జింకు బ్లెండును (ప్రస్తుతం స్పాలరేట్: ZnS)ను, కొత్తగా కనుగొన్న థాలియం మూలకంకై పరిశోధన చేస్తూండగా పసుపురంగు పదార్థం ఉత్పత్తి అయింది. దాన్ని థాలియం సల్ఫైడ్‌గా భావించాడు. ఆయన దీనిని పరమాణు విచ్ఛిన్న కిరణ దర్శకములో పరిశీలించినప్పుడు, ఆవర్ణపటం థాలియం మూలకానిది కాదు. ఫెరిడ్నాండ్ రాయిక్‌కు వర్ణ అంధత్వం ఉండటం వలన, దీనిని పరిశీలించమని హైరోనమస్ రిక్టరు (Hieronymous Richter)ను అభ్యర్థించగా అయన వర్ణ పటలంలో ప్రకాశవంతమైన ఉదారంగు వరుసను గుర్తించాడు. రైయుక్ మరియు రిక్టరు ఇద్దరు కలిసి పనిచేసి, ఈ మూలకాన్ని వేరుచేసి, కొత్తమూలకాన్ని కనుగొన్న విధాన్ని ప్రపంచానికి వెల్లడించారు. ఆ తరువాత రిక్టరు ఒంటరిగా పారిస్ వెళ్ళినప్పుడు ఆమూలకాన్ని తానే కనుగొన్నట్లు చెప్పడంతో ఇద్దరు విడిపోయారు.
ఈ మూలకాన్ని మొదటిగా 1863లో జర్మనీకి చెందిన ఫెరిడ్నాండ్ రాయిక్ (Ferdinand Reich) అనే అతడు కనుగొన్నప్పుడు, దీనిని పరమాణు విచ్ఛిన్నకిరణ దర్శకములో పరిశీలించినప్పుడు, వర్ణపటలంలో ప్రకాశవంతమైన ఉదారంగు వరుసను గుర్తించాడు. లాటిన్ లో indicum అనగా ఉదారంగు. అందువలన ఈ మూలకానికి "ఇండియం" పేరు స్థిరపడినది
ఇండియం మెత్తని, వెండిలా తెల్లగా మెరిసే, సులభంగా సాగే రేకులు, తీగెలుగా సాగు గుణమున్న మూలకం.ఇండియం మూలకం యొక్క పరమాణు సంఖ్య 49. పరమాణు భారం 114.818. సోడియంను కత్తితో కత్తరించిన విధంగానే ఈలోహాన్నికూడా కత్తితో సులభంగా కత్తరించవచ్చును (మోహ్స్ దృడత్వం1.2). ఇండియం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం 156.60 °C; మూలకం యొక్క ద్రవీభవన స్థానం, దీనికన్నా తేలికగా ఉన్న గాలియం కన్న ఎక్కువ, మరియు దీనికన్నా ఎక్కువ భారమున్న థాలియం కన్న తక్కువ. తగరం కన్నను ఇండియం ద్రవీభవన స్థానం తక్కువ. ఇండియం మరుగు స్థానం 2072 °C. ఈ మూలకం మరుగు స్థానం థాలియం కన్న ఎక్కువ, గాలియం కన్న తక్కువ విలువ కలిగియున్నది. ఇండియం లోహం యొక్క సాంద్రత 7.31 గ్రాములు/సెం.మీ.
ఈ విలువ కూడా గాలియం కన్న ఎక్కువ, థాలియం కన్న తక్కువ. ఈ లోహము సందిగ్ధ తాపక్రమము (critical temparature)కన్న తక్కువ 3.41K వద్ద సూపరు కండక్టరు గుణాన్నికలిగి యున్నది. ప్రామాణిక పీడనం, ఉష్ణోగ్రత వద్ద ఈ మూలకం అణువు చతుర్భుజ స్పటిక సౌష్టవాన్ని కలిగిఉండును.
ఇండియం ఒక పోస్ట్ పరివర్తక లోహం.ఇది ఆవర్తన పట్టికలోని తన 13 వ సముహాయానికి చెందిన పొరుగు లోహాలైన గాలియం,థాలియంల మధ్యన ఉండు మూలకం.ఇండియం మూలక పరమాణువు 49 ఎలక్ట్రానులను కలిగి యున్నది.పరమాణువులో ఎలక్ట్రానుల విన్యాసం [Kr]4d5s5p.ఇది ఇతర మూలకాలతో కలసి సమ్మేళనాలను ఏర్పరచు నప్పుడు,పరమాణు బయటి వలయంలోని 3 ఎలక్ట్రానుల వదలుకొని ఇండియం ఆయానులను ఏర్పరచును.కొన్ని సందర్భాలలో 5 S లోని ఎలక్ట్రాన్ జత, జడత్వ జంటప్రభావాన్ని ప్రదర్శించినపుడు,మూలకం కేవలం ఇండియం (Ι),In+ గా ఆక్సీకరణ చెందును.
మూలకం యొక్క ప్రామాణిక విద్యుత్‌వాహక ధ్రువ సంభావ్యవిద్యుత్తు
−0.40 In2+ + e− ↔ In+
−0.49 In3+ + e− ↔ In2+
−0.443 In3+ + 2 e− ↔ In+
−0.3382 In3+ + 3 e− ↔ In
−0.14 In+ + e− ↔ In
ఇండియం నీటితో చురుకుగా చర్య జరపదు. అయితే హలోజనులు,మరియు ఆక్సాలిక్ ఆమ్లం వంటి వాటి బలమైన ఆక్సీకరణ కారకం(oxidising agent) వలన In,(ఇండియం (ΙΙΙ)సమ్మేళనాలను ఏర్పరచును.ఇండియం బోరాన్,సిలికాన్,లేదా కార్బన్ వంటి మూలకాలతో రసాయనిక చర్యలో పాల్గొనదు.ఇండియం,హైడ్రోజన్ లమధ్య రసాయనిక చర్య జరగడంచూడనప్పటికి, In +,In హైడ్రైడులు ఉనికిలో ఉన్నాయి.అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద అక్సిజనుతో చర్య జరగడం వలన ఇండియం(III) ఆక్సైడ్ ఏర్పడును.
ఇది ద్విస్వభావయుత (amphoteric)సమ్మేళనం. అనగా అటు ఆమ్లాలతోనూ,ఇటు క్షారాలలోను చర్య జరుపును. ఇండియం నీటితో చర్య జరపడం వలన నీటిలో కరుగని ఇండియం (ΙΙΙ)హైడ్రోక్సైడ్ (In(OH) ) ఏర్పడును.ఇండియం (ΙΙΙ)హైడ్రోక్సైడ్ కుడా ద్విస్వభావయుతం కావడం వలన ఇది కుడా అటు ఆమ్లం తోనూ,ఇటు క్షారముతోనూ రసాయనిక చర్య జరుపి,క్షారాలతో ఇండేట్స్ (indates), ఆమ్లాలతో ఇం డియం (III)లవణాలను ఏర్పరచును.
In(OH) + 2 NaOH → 2 Na[InO] + HO
In(OH) + 3 HCl → InCl + 3 HO
సోడియం ఇండేట్ (III)జల విశ్లేషణ (hydrolysis)చెందటం వలన బలహీన ఇండిక్ ఆమ్లం (HInO) ఏర్పడును. ఇండియం యొక్క లవణాలలో ఇండియం క్లోరైడు, ఇండియం సల్ఫేట్,మరియు ఇండియం నైట్రేట్‌లు నీటిలో కరుగును. నీటిలో In మరియు [InO2] ఆయాన్‌లు జలవిశ్లేషకము వలన InOH, HInO లను ఏర్పరచును.In3+ అయాను వర్ణ రహితం, పరమాణువు యొక్క d మరియు f గదులలో ఒంటరి ఎలక్ట్రానులు లేకపోవటమే ఇందుకు కారణం.
ఇండియం(I) సల్ఫైడ్,ఇండియం,సల్ఫరు లమధ్య రసాయనిక చర్య వలన,లేదా ఇండియం,హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ మధ్య 700-1000 °C వద్ద చర్య జరగడం వలన ఏర్పడును.అలాగే ఇండియం (I) ఆక్సైడ్ అనునది 850 °C వద్ద కార్బన్ డై ఆక్సైడ్/బొగ్గుపులుసు వాయువు తో చర్యవలన,లేదా 1200 °C వద్ద ఇండియం( III) ఆక్సైడ్ వియోగం/విచ్చేదం చెందటం వలన ఏర్పడును.
అతి అరుదుగా మధ్యస్థ ఆక్సీకరణ స్థాయి ఇండియం-ఇండియం బందాలున్న సమ్మేళనాలాలో,ముఖ్యంగా InX మరియు [InX] హలైడులలో కన్పించును.
ఇవి కాకుండ గా ఇండియం(I),మరియు ఇండియం(III)లలో కలిసి ఏర్పడిన In(InCl)Cl,In(InBr)(InBr),InnBr వంటిపలు సమ్మేళనాలు ఉన్నాయి.
భూమిఉపరితల మన్నులో:: 2.5×10 మిల్లీగ్రాములు/కిలో మన్నులో
సముద్ర గర్భంలో:2×10మిల్లీ గ్రాములు/లీటరు నీటిలో
దేహ జీవవ్యవస్థలో ఇండియం యొక్క ఉపచయాపచయ సంబంధమైన( metabolic) పాత్ర లేదు.ఇండియం (III) అయానులను ఇజెక్షను రూపంలో శరీరంలో ప్రవేశపెట్టిన మూత్ర పిండాల మీద దుష్ప్ర భావం చూపును.అలాగే గుండె,కాలేయం పైకూడ విషప్రభావం చూపించును రేడియో ధార్మికత కలిగిన ఇండియం-111 ను పరమాణు వైద్యపర పరీక్షలలో రేడియో ట్రేసరుగా ఉపయోగిస్తారు. ఇండియంను ఉపయోగించి అద్దాలు/దర్పణాలు చెయ్యుదురు, ఇవి వెండివలె ప్రతిబింబాలను చక్కగా ప్రతిఫలింపఁ జేయును