Indium – Steckbrief
- Symbol
- In
- Ordnungszahl
- 49
- Atommasse
- 114,818 u
- Periode
- 5
- Gruppe
- 13
- Kategorie
- Metall
- Elektronenkonfiguration
- [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p¹
- Elektronegativität
- 1,78
- Atomradius
- 156 pm
- Valenzelektronen
- 3
- Aggregatzustand (Standardbedingungen)
- fest
- Schmelzpunkt
- 156,6 °C
- Siedepunkt
- 2072 °C
- Dichte
- 7,31 g/cm³
- Entdeckt
- 1863
Indium ist ein silbrig weißes, extrem weiches Metall mit der Ordnungszahl 49. Es ist selten, schmilzt bei niedriger Temperatur und lässt sich mit dem Fingernagel ritzen. Seinen Namen hat es von einer indigoblauen Linie im Spektrum, an der es 1863 entdeckt wurde. Heute steckt Indium vor allem als durchsichtiger, leitfähiger Überzug in Touchscreens und Flachbildschirmen.
Stellung im Periodensystem
Vorkommen und Gewinnung
Indium ist in der Erdkruste etwa so selten wie Silber. Es bildet keine eigenen größeren Lagerstätten, sondern steckt in Spuren in Zinkerzen, besonders in Zinkblende, außerdem in Blei-, Kupfer- und Zinnerzen. Gewonnen wird es als Nebenprodukt der Zinkherstellung, mit China als wichtigstem Erzeuger. Zusätzlich wird Indium aus alten Displays und Produktionsabfällen zurückgewonnen. Weil die Mengen klein sind und die Nachfrage steigt, gilt Indium als kritischer Rohstoff.
Die Entdeckung ist ein Beispiel für die Spektralanalyse. Die Freiberger Chemiker Ferdinand Reich und Hieronymus Theodor Richter suchten im Jahr 1863 in einer Zinkblende aus der Umgebung nach dem Element Thallium. Stattdessen fanden sie im Spektrum eine bisher unbekannte indigoblaue Linie. Da Reich farbenblind war, beobachtete Richter das Spektrum. Beide stellten daraufhin das neue Metall dar und nannten es nach dem lateinischen indicum, dem Indigo.
Eigenschaften und Reaktionen
Indium steht in Periode 5 und Gruppe 13, unter dem Gallium. Die Elektronenkonfiguration ist [Kr] 4d¹⁰ 5s² 5p¹, die Elektronegativität beträgt 1,78. Das Metall hat eine Dichte von 7,31 g/cm³, schmilzt bei 156,6 °C und siedet bei 2072 °C. Der Schmelzpunkt ist niedrig, der Siedepunkt dagegen sehr hoch. Das Element hat 3 Valenzelektronen, nämlich die beiden 5s- und das 5p-Elektron.
Indium ist so weich, dass man es mit dem Fingernagel ritzen kann. Es lässt sich leicht verformen und bleibt auch bei tiefen Temperaturen dehnbar. Wie beim Zinn hört man beim Verbiegen ein Knirschen, das Zinngeschrei. Es entsteht, wenn beim Verbiegen Bereiche in den Kristallen schlagartig in eine spiegelbildliche Lage umklappen (Zwillingsbildung).
Chemisch ähnelt Indium dem Aluminium und dem Gallium. An der Luft überzieht es sich mit einer dünnen Oxidschicht und ist dadurch einigermaßen beständig. In Verbindungen tritt es meist mit der Oxidationszahl plus drei auf, seltener mit plus eins. Mit Säuren reagiert es unter Bildung von Wasserstoff. Indiumoxid ist ein gelblicher Feststoff, der Strom leitet, wenn er mit etwas Zinnoxid versetzt ist.
Verwendung in Alltag und Technik
Die wichtigste Anwendung ist Indiumzinnoxid, kurz ITO. Es ist eine Mischung aus Indiumoxid und Zinnoxid, die in dünner Schicht durchsichtig ist und trotzdem Strom leitet. Diese Kombination ist selten. Deshalb liegt ITO als Elektrode in Touchscreens, Flachbildschirmen, OLED-Displays und Solarzellen. Mehr als die Hälfte des Indiums wird dafür verbraucht.
Indium wird auch für Lote und Dichtungen genutzt. Es haftet an Glas, schmilzt niedrig und bleibt weich. In Halbleitern bildet es mit Phosphor oder Arsen Verbindungen wie Indiumphosphid, die in schnellen Elektronikbauteilen, Leuchtdioden und Lasern vorkommen. Dünnschicht-Solarzellen enthalten Kupfer, Indium, Gallium und Selen.
Einen besonderen Einsatz hat Indium bei tiefen Temperaturen: Es dichtet Vakuumanlagen ab, weil es auch bei starker Kälte weich bleibt. Indiumverbindungen werden in der Medizin teils als radioaktive Markierer genutzt. In geringen Mengen ist metallisches Indium kaum giftig. Staub von Indiumverbindungen soll aber in der Industrie nicht eingeatmet werden.
Kurz gefragt
Welche Ordnungszahl hat Indium (In)?
Häufige Fragen
Woher hat Indium seinen Namen?
Von einer indigoblauen Linie im Spektrum. Ferdinand Reich und Hieronymus Theodor Richter entdeckten sie 1863 in Freiberg beim Untersuchen von Zinkblende. Der Name geht auf das lateinische indicum zurück, das Indigo.
Wofür braucht man Indium?
Hauptsächlich für Indiumzinnoxid (ITO), eine durchsichtige, leitfähige Schicht in Touchscreens und Flachbildschirmen. Daneben dient Indium für Lote, in Halbleitern wie Indiumphosphid und in Solarzellen.
Knirscht Indium wie Zinn?
Ja. Beim Verbiegen ist ein leises Knirschen zu hören, das Zinngeschrei. Es entsteht, wenn beim Verbiegen Bereiche in den Kristallen schlagartig in eine spiegelbildliche Lage umklappen (Zwillingsbildung). Das Phänomen zeigt sich bei Zinn deutlicher, ist aber auch bei Indium bekannt.