Дирубидийтрииндий

Дирубидийтрииндий (Rb₂In₃) — интерметаллическое соединение рубидия и индия, принадлежащее к классу фаз Цинтля. Атомы индия в структуре образуют полианионные кластерные группы, рубидий присутствует в виде катионов Rb⁺. Соединение в природе не встречается и получается только искусственным путём.

Кристаллическая структура

Rb₂In₃ кристаллизуется в тетрагональной сингонии, пространственная группа I4/mmm (объёмноцентрированная тетрагональная ячейка). Параметры элементарной ячейки: a = 6,8735 Å, c = 15,899 Å. Структура представляет собой чередующиеся двумерные слои замкнутых (closo) октаэдрических кластеров In₆, которые соединены между собой через четыре экзо-связи в плоскости. Катионы Rb⁺ расположены между этими слоями. Структурный тип изоструктурен Cs₂In₃.

С позиций правил Цинтля, соединение описывается как (Rb⁺)₂(In₃)²⁻. Расчёты молекулярных орбиталей подтверждают закрытооболочечную конфигурацию для кластерной сети — отсюда его полупроводниковый характер и практически нулевая магнитная восприимчивость.

Физические свойства

Химические свойства

Rb₂In₃ — химически малоактивное интерметаллическое соединение. Кристаллы нерастворимы в воде и распространённых органических растворителях (спиртах, ацетоне). Кристаллогидраты не образуются. Вещество реагирует с концентрированными неорганическими кислотами (соляной, азотной) и щелочами.

Поскольку соединение содержит щелочной металл рубидий, длительный контакт с влагой воздуха нежелателен: хранение должно вестись в герметичной таре в сухой или инертной атмосфере.

Получение

Дирубидийтрииндий синтезируют сплавлением металлических рубидия и индия в стехиометрическом соотношении 2:3 при температуре около 500°C. Реакция проводится в инертной атмосфере (аргон) или в запаянных вакуумированных ампулах — для предотвращения окисления рубидия. При нагревании выше температуры синтеза соединение разлагается на исходные металлы: рубидий и индий.

Применение дирубидийтрииндия

Rb₂In₃ применяется преимущественно в научных исследованиях и специализированном синтезе. Основные направления:

• Исследования фаз Цинтля и кластерных соединений. Rb₂In₃ — один из немногих бинарных интерметаллидов Rb–In (наряду с RbIn₄), детально охарактеризованных в системе Rb–In. Он служит эталонным объектом при изучении строения и электронной структуры полианионных кластеров индия.
• Прекурсор в синтезе многокомпонентных интерметаллических систем. Используется как исходное соединение при получении тернарных и четвертичных интерметаллидов на основе индия, рубидия и переходных металлов.
• Полупроводниковые исследования. Низкая электропроводность и закрытооболочечная электронная структура делают Rb₂In₃ интересным модельным объектом при изучении интерметаллических полупроводников и пограничных Цинтль-фаз.

Ввиду практически нулевой магнитной восприимчивости соединение не применяется в производстве магнитных материалов.

Обращение, хранение и безопасность

При работе с Rb₂In₃ рекомендуется использовать защитные перчатки и очки. Хранение — в герметичной таре, защищённой от влаги и воздуха. Острая токсичность соединения низкая. Вместе с тем рубидий является биологическим аналогом калия: при систематическом воздействии он способен нарушать ионный баланс организма, поэтому считать соединение полностью биологически инертным неверно.

Форма поставки

Поставляется в виде кристаллического порошка или кусковых кристаллов, расфасованных в герметичную упаковку в инертной атмосфере. Объём партий — от лабораторных количеств до коммерческих партий по согласованию. Цена рассчитывается индивидуально в зависимости от объёма и требований к чистоте.