Calcogenuros de indio

Los calcogenuros de indio incluyen todos los compuestos de indio con los elementos calcógenos , oxígeno , azufre , selenio y telurio . ( El polonio se excluye debido a que se sabe poco sobre sus compuestos con indio). Los compuestos mejor caracterizados son los calcogenuros de In(III) e In(II), por ejemplo, los sulfuros In₂S₃ e InS₂ . Este _grupo de compuestos ha atraído mucha atención en la investigación porque incluye semiconductores , materiales fotovoltaicos y materiales de cambio de fase . En muchas aplicaciones _, los calcogenuros de indio se utilizan como base de compuestos ternarios y cuaternarios, como el óxido de indio y estaño (ITO) y el seleniuro de cobre, indio y galio (CIGS).

Algunos compuestos que se mencionaron y se incluyeron en libros de texto no han sido corroborados por investigaciones posteriores. La siguiente lista muestra los compuestos que sí se han descrito; aquellos cuya estructura no se ha determinado o cuya existencia no ha sido confirmada por las investigaciones estructurales más recientes aparecen en cursiva.

Hay muchos compuestos, la razón de esto es que el indio puede estar presente como

• En ³⁺ , estado de oxidación +3
• En ⁺ , estado de oxidación +1
• En ⁴⁺ ₂ unidades, estado de oxidación de +2, también se encuentra en algunos haluros de indio , por ejemplo In ₂ Br ₃ .
• Unidades no lineales In ⁵⁺ ₃ isoelectrónicas con Hg ²⁺ ₃ .

_El compuesto In₂Te₅ _es un politelururo que contiene la unidad Te²⁻³ . Ninguno de los calcogenuros de indio puede describirse simplemente como iónico, ^ya _que todos presentan cierto grado de enlace covalente. Sin embargo, a pesar de esto , resulta útil formular los compuestos en términos iónicos para comprender mejor cómo se forman sus estructuras. Los compuestos casi siempre presentan múltiples polimorfos; es decir, pueden cristalizar en formas ligeramente diferentes según el método de producción o el sustrato sobre el que se depositan. Muchos de estos compuestos están formados por capas, y la forma en que se apilan estas capas es la causa del polimorfismo.

El _In₂O está bien documentado. Existe en fase gaseosa y hay numerosos informes de pequeñas cantidades detectadas en fase sólida, pero no se ha publicado ninguna estructura definitiva. Actualmente se cree que el compuesto descrito como In₂Se era _{en realidad} una muestra de _In₄Se₃ . ^{[ 1 ]}

Se había informado de la _{existencia de In₄S₃} , pero recientemente se ha vuelto a investigar y ahora se cree que no existe. Tanto In₄Se₃ _como ^In₄Te₃ son _sólidos cristalinos _{negros similares} y se ha formulado que contienen una unidad In⁵⁺₃ no lineal que es isoelectrónica con ^{Hg²⁺₃ .} _{Por ejemplo ,} ^el seleniuro se formula ^{como In⁺} · In⁵⁺₃ · ^3Se²⁻ . ^[ ₂ ]

Una nueva investigación demostró que la muestra original era en realidad SnIn ₄ S ₄ . ^{[ 3 ]}

InS, InSe

El InS y el InSe son similares; ambos contienen In⁴⁺² y tienen una estructura laminar. Por ejemplo ^, el InS se puede formular como _In₂⁴⁺ ·2S²⁻ ^{. El InSe tiene dos formas cristalinas} _, ^{β-InSe y γ-InSe ,} que se diferencian únicamente en la forma en que se apilan las capas. El InSe es un semiconductor y un material de cambio de fase, y tiene potencial como medio de grabación óptica. ^{[ 4 ]}

InTe

A diferencia del InS y el InSe, el InTe es un compuesto de indio de valencia mixta que contiene In⁺ ^e In³⁺ ^y puede formularse como In⁺ ^· In³⁺ ^· 2Te²⁻ ^. Es similar al TlSe y posee unidades tetraédricas de InTe₄ _que comparten aristas. Tiene potencial para su uso en dispositivos fotovoltaicos. ^{[ 5 ]}

Estos compuestos son isoestructurales y se han formulado con indio en 3 estados de oxidación diferentes: +1, +2 y +3. Se han formulado como, por ejemplo, In ⁺ · In ⁴⁺ ₂ ·3In ³⁺ ·7S ^{2− . La} longitud del enlace indio-indio en las unidades In ₂ es de 2,741  Å (sulfuro) y 2,760  Å (seleniuro). ^{[ 6 ] [ 7 ]} El In ₆ S ₇ es un semiconductor de tipo n. ^{[ 8 ]}

Se ha informado que este compuesto es un superconductor. ^{[ 9 ]} Se ha propuesto una estructura inusual ^{[ 10 ]} que es efectivamente In ₄ Te ₄ pero con una cuarta parte de las posiciones de indio vacantes. No parece haber una distancia corta entre indios que indique una unidad In-In.

Esta fórmula se representa como In ⁴⁺ ₂ ·12In ³⁺ ·20Te ²⁻ . La distancia In–In es de 2,763  Å. Tiene una estructura similar a la de Ga ₇ Te ₁₀ y Al ₇ Te ₁₀

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En ₂ S ₃

El sulfuro de indio(III) es un sólido amarillo o rojo de alto punto de fusión. Es un semiconductor de tipo n .

En ₂ Se ₃

El seleniuro de indio(III) es un compuesto negro con potenciales aplicaciones ópticas.

En ₂ Te ₃

El telururo de indio(III) es un sólido negro de alto punto de fusión con aplicaciones como semiconductor y en materiales ópticos. Presenta dos formas cristalinas: α y β.

Esto se informó en estudios de fase en 1964, pero su estructura no ha sido confirmada.

Este es un compuesto de politelururo y su estructura está formada por capas que, a su vez, están compuestas por cadenas de tetraedros de InTe₄ enlazados, ^donde _tres de los átomos de telurio actúan como puentes. Existen átomos de telurio separados de las cadenas. El compuesto se ha formulado como (2In³⁺ ^· Te²⁻ ^· Te²⁻₃ ) ₙ _{, compensado} con iones Te²⁻ separados. La estructura es similar ^{a la} del _Al₂Te₅ . ^[ ₁₂ ^]

• Elementos web
• Greenwood, Norman N.; Earnshaw, Alan (1997). Química de los elementos (2.ª  ed.). Butterworth-Heinemann. doi : 10.1016/C2009-0-30414-6 . ISBN 978-0-08-037941-8.