Det kemiske grundstof cadmium er klassificeret som et overgangsmetal. Det blev opdaget i 1817 af Friedrich Stromeyer.

Datazone

Klassifikation:	Cadmium er et overgangsmetal
Farve:	blåhvidt
Atomvægt:	112.41
Tilstand:	solid
Smeltepunkt:	321,1 oC, 594,3 K
Kogepunkt:	765 oC, 1038 K
Elektroner:	48
Protoner:	48
Neutroner i mest udbredte isotop:	66
Elektronskaller:	2,8,18,18,2
Elektronkonfiguration:	4d10 5s2
Densitet @ 20oC:	8,65 g / cm3

Vis mere, herunder: Heats, Energier, Oxidation, Reaktioner,
Forbindelser, Radii, Ledningsevne

Atomisk volumen:	13,1 cm3 / mol
Struktur:	hcp: sekskantet tæt pakket
Hårdhed:	2.0 mohs
Specifik varmekapacitet	0,23 J g-1 K-1
Fusionsvarme	6.192 kJ mol-1
Forstøvningsvarme	112 kJ mol-1
Fordampningsvarme	99,87 kJ mol-1
1. ioniseringsenergi	867,7 kJ mol-1
2. ioniseringsenergi	1631,4 kJ mol-1
3. ioniseringsenergi	3616,2 kJ mol-1
Elektronaffinitet	–
Minimum oxidationsnummer	0
Min. fælles oxidationsnr.	0
Maksimalt oxidationsnummer	2
Maks. almindelig oxidationsnr.	2
Elektronegativitet (Pauling-skala)	1,69
Polariserbarhed volumen	7.2 Å3
Reaktion med luft	mild, w / ht ⇒ CdO
Reaktion med 15 M HNO3	mild ⇒ Cd (NO3) 2, NOx
Reaktion med 6 M HCI	mild, ⇒ H2, CdCl2
Reaktion med 6 M NaOH	ingen
Oxid (s)	CdO, CdO2
Hydrid (er)	CdH2
Chlorid (er)	CdCl2
Atomeradius	151 pm
Ionic radius (1+ ion)	–
Ionic radius (2+ ion)	109 pm
Ionic radius (3+ ion)	–
Ionic radius (1- ion)	–
Ionic radius (2- ion)	–
Ionisk radius (3- ion)	–
The rmal ledningsevne	96,6 W m-1 K-1
Elektrisk ledningsevne	14,7 x 106 S m-1
Fryse / smeltepunkt:	321,1 oC, 594,3 K

En lille kugle af cadmiummetal med en mønt til størrelsesreference.

Friedrich Stromeyer, der opdagede cadmium i 1817.

Cadmiums periodiske systemkvarter

	Gruppe 11	Gruppe 12	Gruppe 13
4	29 Cu	30 Zn	31 Ga
5	47 Ag	48 Cd	49 I
6	79 Au	80 Hg	81 Tl

Cadmiums kemi ligner zink og de findes i det samme malm. Zink sidder over cadmium i det periodiske system. Ligesom kviksølv under det er cadmium og dets forbindelser meget giftige. Nogle kemikere betragter ikke cadmium som et ægte overgangsmetal, fordi det har en fuld skal af d elektroner. IUPAC-definitionen af et overgangsmetal er en, hvis atomer har en ufuldstændig d-underskal, eller som kan give anledning til kationer med en ufuldstændig d-underskal. Ved denne definition er cadmium, hvis ioner har ufuldstændige elektronskaller, et overgangsmetal.

Opdagelse af cadmium

Cadmium blev opdaget af den tyske kemiker Friedrich Stromeyer i 1817 som en urenhed i zinkoxid. (1)

Stromeyer gjorde sin opdagelse efter en anmodning fra regeringen om at inspicere apotekerne i byen Hildesheim, Tyskland.

I disse dage blev zinkoxid, som det stadig er, brugt til at behandle hudlidelser. Af en eller anden grund solgte Hildesheims apoteker zinkcarbonat snarere end det sædvanlige zinkoxid.

Stromeyer var klar over, at opvarmning af zinkcarbonat, indtil det var rødglødende, ville omdanne det til oxidet. Han gjorde dette med prøver fra apotekerne. Han fandt ud af, at det strålende hvide karbonat blev til et oxid, der burde have været hvidt, men faktisk var gul / orange.

Normalt antyder denne farve jern- eller blyforurening, men Stromeyer kunne ikke finde noget spor af disse elementer.

Han besøgte fabrikken i Salzgitter, hvor apotekerne havde købt zinkcarbonat. Han spurgte, hvorfor de solgte zinkcarbonat i stedet for det sædvanlige oxid.

Lederen forklarede ham, at deres zinkcarbonat var den forventede farve – hvid – og det var let at sælge.

Da de forsøgte at omdanne karbonatet til oxidet ved opvarmning, det blev altid gult. Da zinkoxid burde være hvidt, kunne de ikke sælge det. De havde analyseret det nøje for jernforurening, men kunne ikke finde nogen.

Stromeyer besluttede derefter, at han selv skulle analysere dette gule zinkoxid. Han fandt, at den gule farve var forårsaget af “tilstedeværelsen af et ejendommeligt metaloxid, hvis eksistens hidtil ikke havde været mistanke om.”

Han ekstraherede dette nye metaloxid fra zinkoxidet og reducerede det derefter for at isolere verdens første cadmiummetal nogensinde. Han sammenlignede dets udseende med platin og målte dens densitet som 8,75 g / cm3 – meget tæt på nutidens accepteret værdi.

Han arbejdede videre og fandt ud af, at andre zinkforbindelser også indeholdt hans nye metal. Han analyserede ‘rent’ zinkmetal og fandt ud af, at hans nye metal var til stede selv i dette.

Han anslog, at det nye metal var til stede på mellem 0,1% og 1% i zink og dets forbindelser, hvorfra han var i stand til at isolere 3 gram rent cadmiummetal.

Stromeyer foreslog navnet cadmium efter ‘cadmia’, det latinske navn for calamine. Calamine er et gammelt navn for en zinkmalm.

Cadmium blev uafhængigt opdaget af den tyske kemiker Karl Hermann i 1818. Hermann havde bemærket en uventet gul farve i zinksulfid Man antog, at den gule stammer fra urenheder, men Hermann indså, at den faktisk skyldtes en tidligere ukendt ele. ment. (2)

Cadmium tellurid bruges til at fremstille tyndfilms solceller, som kan absorbere mere end 90% af synligt lys. Billede: NREL

Magnesium urenheder i cadmium – selen nanokrystaller ved to forskellige mellemrumsniveauer : (a) resonans og (b) hybrid. Billede: NERSC

Udseende og egenskaber

Skadelige virkninger:

Cadmium og dets forbindelser er meget giftige.

Egenskaber:

Cadmium er et blødt, formbart, duktilt, blåhvidt metal, der let skæres med en kniv. Det er en fremragende elektrisk leder og viser god modstandsdygtighed over for korrosion og angreb fra kemikalier.

Det ligner i mange henseender zink i dets kemiske egenskaber.

Cadmium pletter i luften og er opløseligt i syrer, men ikke i baser.

Metallet brænder i luft til dannelse af brunt cadmiumoxid (CdO).

Anvendelse af cadmium

Cadmiums vigtigste anvendelse er i batterier (især genopladeligt nikkel – cadmium, NiCad, batterier).

Som et resultat af dets lave friktionskoefficient og dens høje træthedsmodstand, anvendes cadmium i legeringer til lejer. Cadmium anvendes i lavtsmeltende legeringer og er en komponent i mange slags lodde. Det bruges også til galvanisering.

Forbindelser, der indeholder cadmium, anvendes i sort og hvid tv-fosfor og i de blå og grønne fosforer til farve-tv-billedrør. Cadmiumsulfid bruges som et gult pigment, og cadmium selenid bruges som et rødt pigment, ofte kaldet cadmiumrødt.

Cadmium og tellur kan blandes i CdTe tyndfilms solcellemoduler, hvis fysiske egenskaber er ideelle til produktion af solceller. De er relativt lave og har et næsten perfekt bånd til høst af solenergi.

Overflod og isotoper

Overflod jordskorpe: 150 dele pr. Mia. Vægt, 30 dele pr. Mia. Mol

Overflod solsystem: 6 vægtdele pr. milliard, 70 dele pr. billioner mol

Omkostninger, rent: 46 dollars pr. 100 g

Omkostninger, bulk: 0,77 dollar pr. 100 g

Kilde: Cadmium forekommer oftest i små mængder forbundet med zinkmalm, såsom sphalerit (ZnS). Greenockite (CdS) er det eneste cadmiummineral, der har nogen konsekvens. Næsten alt cadmium opnås som et biprodukt af raffinering af zink, kobber og blymalm.

1. Friedrich Stromeyer, Annals of Philosophy, redigeret af Thomas Thomson, bind XIII, 1819, Robert Baldwin, s.108
2. JW Mellor, en omfattende afhandling i uorganisk og teoretisk kemi, bind IV, 1929, Longmans, Green and Co. Ltd., s. 404

Citer denne side

For online-linkning , kopier og indsæt et af følgende:

<a href="https://www.chemicool.com/elements/cadmium.html">Cadmium</a>

eller

<a href="https://www.chemicool.com/elements/cadmium.html">Cadmium Element Facts</a>

Til citer denne side i et akademisk dokument, brug venligst følgende MLA-kompatible citat:

"Cadmium." Chemicool Periodic Table. Chemicool.com. 16 Oct. 2012. Web. <https://www.chemicool.com/elements/cadmium.html>.