Indiumkalkogenider

Indiumkalkogeniderna inkluderar alla föreningar av indium med kalkogenelementen syre , svavel , selen och tellur . _ ( Polonium är uteslutet eftersom lite är känt om dess föreningar med indium). De bäst karakteriserade föreningarna är In(III)- och In(II)-kalkogeniderna, t.ex. sulfiderna . In _{2S 3} och InS Denna grupp av föreningar har väckt stor forskningsuppmärksamhet eftersom de inkluderar halvledare , solceller och fasförändringsmaterial . I många tillämpningar används indiumkalkogenider som bas för ternära och kvartära föreningar såsom indiumtennoxid , ITO och kopparindiumgalliumselenid, CIGS.

Vissa föreningar som rapporterats och har hittat sin väg in i läroböcker har inte underbyggts av senare forskare. Listan över föreningar nedan visar föreningar som har rapporterats, och de föreningar som inte har fått sin struktur bestämd, eller vars existens inte har bekräftats av de senaste strukturundersökningarna, är kursiverade.

oxid	sulfid	selenid	telluride
I 2 O		I 2 Se
	I 4 S 3	I 4 Se 3	I 4 Te 3
	I 5 S 4
	InS	InSe	InTe
	I 6 S 7	I 6 Se 7
	I 3 S 4		I 3 Te 4
			I 7 Te 10
I 2 O 3	I 2 S 3	I 2 Se 3	I 2 Te 3
			In 3 Te 5
			In 2 Te 5

Det finns många föreningar, anledningen till detta är att indium kan förekomma som

• I ³⁺ , oxidationstillstånd +3
• I ⁺ , oxidationstillstånd +1
• I
  ⁴⁺ ₂ enheter, oxidationstillstånd på +2, finns även i vissa indiumhalogenider , t.ex. In ₂ Br ₃ .
• olinjär I
  ⁵⁺ ₃ enheter isoelektronisk med Hg
  ²⁺ ₃ .

Föreningen In ₂ Te ₅ är en polytellurid som innehåller Te
²⁻³ _- enheten. Ingen av indiumkalkogeniderna kan enkelt beskrivas som jonisk till sin natur, de involverar alla en viss grad av kovalent bindning. Men trots detta är det bra att formulera föreningarna i joniska termer för att få en inblick i hur strukturerna är uppbyggda. Föreningar har nästan undantagslöst flera polymorfer, det vill säga de kan kristallisera i något olika former beroende på antingen produktionsmetoden eller substratet på vilket de avsätts. Många av föreningarna är uppbyggda av skikt, och det är de olika sätten som skikten staplas på som är orsaken till polymorfism.

I ₂ O, In ₂ Se

In ₂ O är väl dokumenterat. Det finns i den gasformiga fasen och det finns många rapporter om små mängder som upptäckts i den fasta fasen men ingen definitiv struktur har publicerats. Man tror nu att den förening som beskrivs som In2Se faktiskt _var ett prov _{av In4Se3} .

In ₄ S ₃ , In ₄ Se ₃ , In ₄ Te ₃

I _{4 hade} S ₃ rapporterats men har nyligen utretts på nytt och tros nu inte existera. Både In ₄ Se ₃ och In ₄ Te ₃ är liknande svarta kristallina fasta ämnen och har formulerats för att innehålla en icke-linjär In
⁵⁺ ₃ -enhet som är isoelektronisk med Hg
²⁺ ₃ . Till exempel formuleras seleniden som In ⁺ · In
⁵⁺ ₃ ·3Se ²⁻ .

I ₅ S ₄

En ny undersökning visade att det ursprungliga provet faktiskt var SnIn ₄ S ₄ .

InS, InSe, InTe

InS, InSe

InS och InSe är lika, båda innehåller In
⁴⁺ ₂ och har en lagerstruktur. InS kan till exempel formuleras i ₂ ⁴⁺ ·2S ²⁻ . InSe har två kristallformer β-InSe och γ-InSe som endast skiljer sig åt på det sätt som skikten staplas. InSe är en halvledare och ett fasförändringsmaterial och har potential som ett optiskt inspelningsmedium.

InTe

InTe är till skillnad från InS och InSe en blandad valensindiumförening som innehåller In ⁺ och In ³⁺ och kan formuleras som In ⁺ ·In ³⁺ ·2Te ²⁻ . Den liknar TlSe och har tetraedriska InTe ₄ -enheter som delar kanter. Den har potential att användas i solcellsapparater.

I ₆ S ₇ , In ₆ Se ₇

Dessa föreningar är isostrukturella och har formulerats med indium i 3 olika oxidationstillstånd, +1, +2 och +3. De har formulerats som t.ex. In ⁺ · In
⁴⁺ ₂ ·3In ³⁺ ·7S ²⁻ . Indium-indiumbindningslängden i In ₂ -enheterna är 2,741 Å (sulfid), 2,760 Å (selenid). I ₆ S ₇ är en n-typ halvledare.

I ₃ Te ₄

Denna förening har rapporterats som en supraledare. En ovanlig struktur har föreslagits som i praktiken är i ₄ Te ₄ men med en fjärdedel av indiumpositionerna vakanta. Det verkar inte finnas något kort indium-indium-avstånd som skulle indikera en In-In-enhet.

I ₇ Te ₁₀

Detta är formulerat som In
⁴⁺ ₂ ·12In ³⁺ ·20Te ²⁻ . In-In-avståndet är 2.763 Å. Den har en liknande struktur som Ga ₇ Te ₁₀ och Al ₇ Te ₁₀

In ₂ S ₃ , In ₂ Se ₃ , In ₂ Te ₃

I _2S 3 är _.

indium(III)sulfid Det är en halvledare av n-typ .

ett gult eller rött högsmältande fast ämne

In ₂ Se ₃

Indium(III) selenid är en svart förening med potentiella optiska tillämpningar.

In ₂ Te ₃

Indium(III) tellurid är ett svart högsmältande fast ämne med tillämpningar som halvledare och i optiskt material. Den har två kristallina former, α och β.

I ₃ Te ₅

Detta rapporterades i fasstudier 1964 men dess struktur har inte bekräftats.

I ₂ Te ₅

Detta är en polytelluridförening och strukturen är uppbyggd av lager som i sin tur är uppbyggda av kedjor av sammanlänkade InTe ₄ -tetraedrar där tre av telluratomerna överbryggar. Det finns telluratomer separerade från kedjorna. Föreningen har formulerats som (2In ³⁺ ·Te ²⁻ · Te
²⁻ ₃ ) _n balanserad med separata Te ²⁻ joner. Strukturen liknar _{Al2Te5 .} _

Vidare läsning

• WebElements
•   Greenwood, Norman N. ; Earnshaw, Alan (1997). Elementens kemi (2nd ed.). Butterworth-Heinemann . ISBN 978-0-08-037941-8 .