Chalkogenki indu
Chalkogenki indu obejmują wszystkie związki indu z pierwiastkami chalkogenowymi , tlenem , siarką , selenem i tellurem . ( Polon jest wykluczony, ponieważ niewiele wiadomo o jego związkach z indem). Najlepiej scharakteryzowanymi związkami są chalkogenki In(III) i In(II), np. siarczki In 2 S 3 i InS. Ta grupa związków przyciągnęła wiele uwagi badaczy, ponieważ obejmuje półprzewodniki , fotowoltaika i materiały zmiennofazowe . W wielu zastosowaniach chalkogenki indu są wykorzystywane jako podstawa związków trzeciorzędowych i czwartorzędowych, takich jak tlenek cyny indu , ITO i selenek miedziowo-indowo-galowy , CIGS.
Niektóre związki, które zostały zgłoszone i znalazły się w podręcznikach, nie zostały potwierdzone przez późniejszych badaczy. Poniższa lista związków pokazuje związki, które zostały zgłoszone, a związki, których budowy nie określono lub których istnienie nie zostało potwierdzone przez najnowsze badania strukturalne, zaznaczono kursywą.
| tlenek | siarczek | selenek | tellurek |
|---|---|---|---|
| w 2 O | w 2 se | ||
| w 4 S 3 | W 4 Se 3 | W 4 Te 3 | |
| za 5 S 4 | |||
| InS | InSe | InTe | |
| w 6 S 7 | W 6 Se 7 | ||
| w 3 S 4 | W 3 Te 4 | ||
| W 7 Te 10 | |||
| w 2 O 3 | w 2 S 3 | W 2 Se 3 | W 2 Te 3 |
| Za 3 Te 5 | |||
| Za 2 Te 5 |
Istnieje wiele związków, a powodem tego jest to, że ind może występować jako
- W 3+ stopień utlenienia +3
- In + , stopień utlenienia +1
-
W
4+ 2 , jednostkach stopień utlenienia +2, występujący również w niektórych halogenkach indu , np. In 2 Br 3 . - nieliniowy W
5+ 3 jednostkach izoelektroniczny z Hg
2+ 3 .
Związek In 2 Te 5 jest politellurydem zawierającym jednostkę Te
2− 3 . Żadnego z chalkogenków indu nie można po prostu opisać jako z natury jonowego, wszystkie one obejmują pewien stopień wiązania kowalencyjnego. Jednak pomimo tego przydatne jest sformułowanie związków w kategoriach jonowych, aby uzyskać wgląd w budowę struktur. Związki prawie zawsze mają wiele odmian polimorficznych, to znaczy mogą krystalizować w nieco różnych formach, w zależności od metody produkcji lub podłoża, na którym są osadzone. Wiele związków składa się z warstw, a różne sposoby układania warstw są przyczyną polimorfizmu.
W 2 O, W 2 Se
- In 2 O jest dobrze udokumentowany. Występuje w fazie gazowej i istnieje wiele doniesień o niewielkich ilościach wykrytych w fazie stałej, ale nie opublikowano żadnej ostatecznej struktury. Obecnie uważa się, że związek opisany jako In 2 Se był w rzeczywistości próbką In 4 Se 3 .
W 4 S 3 , W 4 Se 3 , W 4 Te 3
- W 4 S 3 zostało zgłoszone, ale ostatnio zostało ponownie zbadane i obecnie uważa się, że nie istnieje. Zarówno In 4 Se 3, jak i In 4 Te 3 są podobnymi czarnymi krystalicznymi ciałami stałymi i zostały sformułowane tak, aby zawierały nieliniową jednostkę In
5+ 3 , która jest izoelektroniczna z Hg
2 + 3 . Na przykład selenek jest sformułowany jako In + · In
5+ 3 ·3Se 2− .
za 5 S 4
- Ponowne badanie wykazało, że oryginalna próbka była w rzeczywistości SnIn 4 S 4 .
InS, InSe, InTe
- InS, InSe
- InS i InSe są podobne, oba zawierają In
4+ 2 i mają strukturę warstwową. Na przykład InS można sformułować In 2 4+ ·2S 2− . InSe ma dwie formy krystaliczne β-InSe i γ-InSe, które różnią się jedynie sposobem ułożenia warstw. InSe jest półprzewodnikiem i materiałem zmiennofazowym i ma potencjał jako optyczny nośnik zapisu. - InTe
- InTe w przeciwieństwie do InS i InSe jest mieszanym walencyjnym związkiem indu zawierającym In + i In 3+ i może być sformułowany jako In + ·W 3+ ·2Te 2− . Jest podobny do TlSe i ma czworościenne jednostki InTe 4 , które mają wspólne krawędzie. Ma potencjał do zastosowania w urządzeniach fotowoltaicznych.
W 6 Se 7 , W 6 Se 7
- Związki te są izostrukturalne i zostały sformułowane z indem na 3 różnych stopniach utlenienia, +1, +2 i +3. Zostały one sformułowane jako np. In + · In
4+ 2 ·3In 3+ ·7S 2− . Długość wiązania ind-ind w jednostkach In 2 wynosi 2,741 Å (siarczek), 2,760 Å (selenek). W 6 S 7 jest półprzewodnikiem typu n.
W 3 Te 4
- Ten związek został opisany jako nadprzewodnik. Zaproponowano niezwykłą strukturę, która faktycznie jest w 4 Te 4 , ale z jedną czwartą wolnych pozycji indu. Wydaje się, że nie ma krótkiej odległości ind-ind, która wskazywałaby na jednostkę In-In.
W 7 Te 10
- Jest to sformułowane jako In
4+ 2 ·12In 3+ ·20Te 2− . Odległość In-In wynosi 2,763 Å. Ma podobną budowę do Ga 7 Te 10 i Al 7 Te 10
W 2 S 3 , W 2 Se 3 , W 2 Te 3
- W 2 S 3
- Siarczek indu (III) jest żółtym lub czerwonym, wysokotopliwym ciałem stałym. Jest to półprzewodnik typu n .
- W 2 Se 3
- selenek indu (III) jest czarnym związkiem o potencjalnych zastosowaniach optycznych.
- W 2 Te 3
- Tellurek indu (III) jest czarną, wysokotopliwą substancją stałą, stosowaną jako półprzewodnik i materiał optyczny. Ma dwie formy krystaliczne, α i β.
W 3 Te 5
- Zostało to zgłoszone w badaniach fazowych w 1964 roku, ale jego struktura nie została potwierdzona.
W 2 Te 5
- Jest to związek politelurowy , a struktura składa się z warstw, które z kolei składają się z łańcuchów połączonych czworościanów InTe 4 , w których trzy atomy telluru tworzą mostki. Atomy telluru są oddzielone od łańcuchów. Związek został sformułowany jako (2In 3+ ·Te 2− · Te
2− 3 ) n zrównoważone oddzielnymi jonami Te 2− . Struktura jest podobna do Al 2 Te 5 .
Dalsza lektura
- WebElementy
- Greenwood, Norman N .; Earnshaw, Alan (1997). Chemia pierwiastków (wyd. 2). Butterwortha-Heinemanna . ISBN 978-0-08-037941-8 .