Indium chalkogenidy - Indium chalcogenides

The indium chalkogenidy zahrnout všechny sloučeniny z indium s chalkogen elementy, kyslík, síra, selen a telur. (Polonium je vyloučeno, protože je málo známo o jeho sloučeninách s indiem). Nejlépe charakterizovanými sloučeninami jsou chalkogenidy In (III) a In (II), např. sulfidy v₂S₃ a InS.
Tato skupina sloučenin přitahovala velkou pozornost výzkumu, protože zahrnuje polovodiče, fotovoltaika a materiály pro fázovou změnu. V mnoha aplikacích se chalkogenidy india používají jako základ ternárních a kvartérních sloučenin, jako jsou oxid india a cínu, ITO a měď selenid india galia, CIGS.

Některé sloučeniny, které byly hlášeny a našly si cestu do učebnic, nebyly pozdějšími vědci doloženy. Níže uvedený seznam sloučenin ukazuje sloučeniny, které byly uvedeny, a ty sloučeniny, u nichž nebyla stanovena jejich struktura nebo jejichž existence nebyla potvrzena nejnovějšími strukturálními zkouškami, jsou uvedeny kurzívou.

Existuje mnoho sloučenin, důvodem je to, že indium může být přítomen jako

• v³⁺, oxidační stav +3
• v⁺, oxidační stav +1
• v₂⁴⁺ Jednotky, oxidační stav +2, v některých také nalezené halogenidy india, např. v₂Br₃.
• nelineární In₃⁵⁺ Jednotky izoelektronický s Hg₃²⁺.

Sloučenina In₂Te₅ je polytellurid obsahující Te₃²⁻ jednotka.
Žádný z indiumchalkogenidů nelze jednoduše popsat jako iontový, všechny zahrnují určitý stupeň kovalentní vazby. Navzdory tomu je však užitečné formulovat sloučeniny v iontových termínech, abyste získali přehled o tom, jak jsou struktury vybudovány. Sloučeniny téměř vždy mají více polymorfů, to znamená, že mohou krystalizovat v mírně odlišných formách v závislosti na způsobu výroby nebo na substrátu, na který jsou uloženy. Mnoho sloučenin je tvořeno vrstvami a právě polymorfismus způsobuje různé způsoby skládání vrstev.

v₂O, v₂Se

v₂O je dobře zdokumentováno. Existuje v plynné fázi a existuje řada zpráv o malých množstvích detekovaných v pevné fázi, ale nebyla publikována žádná definitivní struktura. Nyní se předpokládá, že sloučenina popsaná jako In₂Se byl ve skutečnosti ukázkou In₄Se₃.^[1]

v₄S₃, V₄Se₃, V₄Te₃

v₄S₃ byly hlášeny, ale v poslední době byly znovu vyšetřovány a nyní se předpokládá, že neexistují. Jak V. .. tak v₄Se₃ a v₄Te₃ jsou podobné černé krystalické pevné látky a byly formulovány tak, aby obsahovaly nelineární In₃⁵⁺ jednotka, která je izoelektronická s Hg₃²⁺. Například selenid je formulován jako In⁺ v₃⁵⁺ 3Se²⁻.^[2]

v₅S₄

Opětovné šetření ukázalo, že původní vzorek byl ve skutečnosti SnIn₄S₄.^[3]

InS, InSe, InTe

InS, InSe

InS a InSe jsou podobné, oba obsahují In₂⁴⁺ a mají strukturu vrstev. Například InS lze formulovat jako₂⁴⁺ 2S²⁻. InSe má dvě krystalové formy β-InSe a γ-InSe, které se liší pouze způsobem skládání vrstev. InSe je polovodič a materiál pro fázovou změnu a má potenciál jako optické záznamové médium.^[4]

InTe

InTe je na rozdíl od InS a InSe sloučenina india se smíšenou valencí obsahující In⁺ a v³⁺ a lze jej formulovat jako In⁺ v³⁺ 2Te²⁻. Je to podobné jako TlSe a má čtyřboký InTe₄ jednotky, které sdílejí hrany. Má potenciál pro použití ve fotovoltaických zařízeních.^[5]

v₆S₇, V₆Se₇

Tyto sloučeniny jsou izostrukturní a byly formulovány s indiem ve 3 různých oxidačních stavech, +1, +2 a +3. Byly formulovány jako např. v⁺ v₂⁴⁺ 3 v³⁺ 7S²⁻. Délka vazby indium - indium v ​​In₂ jednotky jsou 2,741 A (sulfid), 2,760 (selenid).

^[6][7] v₆S₇ je polovodič typu n.^[8]

v₃Te₄

Tato sloučenina byla označena jako supravodič.^[9] Byla navržena neobvyklá struktura ^[10] který je účinně v₄Te₄ ale s prázdnou čtvrtinou indiových pozic. Zdá se, že neexistuje žádná krátká vzdálenost indium-indium, která by naznačovala jednotku In-In.

v₇Te₁₀

Toto je formulováno jako In₂⁴⁺ 12 palců³⁺ 20Te²⁻. Vzdálenost In-In je 276,3 pm. Má podobnou strukturu jako Ga₇Te₁₀ a Al₇Te₁₀

^[11]

v₂S₃, V₂Se₃, V₂Te₃

v₂S₃

Sulfid indný je žlutá nebo červená pevná látka s vysokou teplotou tání. Je to polovodič typu n.

v₂Se₃

Selenid indný (III) je černá sloučenina s potenciálními optickými aplikacemi.

v₂Te₃

Tellurid indný (III) je černá vysoce tající pevná látka s aplikacemi jako polovodič a v optickém materiálu. Má dvě krystalické formy, α- a β-.

v₃Te₅

Toto bylo hlášeno ve fázových studiích v roce 1964, ale jeho struktura nebyla potvrzena.

v₂Te₅

Tohle je polytellurid sloučenina a struktura je tvořena vrstvami, které jsou zase tvořeny řetězci propojeného InTe₄ čtyřstěn, kde tři z atomů Te překlenují. Existují atomy Te oddělené od řetězců. Sloučenina byla formulována jako (2In³⁺ Te²⁻Te₃²⁻)_n protizávaží se samostatným Te²⁻ ionty. Struktura je podobná Al₂Te₅.^[12]

Reference

Další čtení

• Webové prvky
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Chemie prvků (2. vyd.). Butterworth-Heinemann. ISBN  978-0-08-037941-8.