A kadmium kémiai elem átmenetifémnek minősül. 1817-ben fedezte fel Friedrich Stromeyer.

Adatzóna

Besorolás:	Kadmium átmenetifém
Szín:	kékesfehér
Atomsúly:	112.41
Állapot:	szilárd
Olvadáspont:	321,1 oC, 594,3 K
Forráspont:	765 oC, 1038 K
Elektronok:	48
Protonok:	48
Neutronok a legelterjedtebb izotópban:	66
Elektronhéjak:	2,8,18,18,2
Elektronkonfiguráció:	4d10 5s2
Sűrűség @ 20oC:	8,65 g / cm3

Mutasson többet, többek között: hő, energia, oxidáció, reakciók,
vegyületek, sugarak, Vezetőképesség

Atomtérfogat:	13,1 cm3 / mol
Felépítés:	hcp: hatszögletű bezárva csomagolva
Keménység:	2.0 mohs
Fajlagos hőkapacitás	0,23 J g-1 K-1
Fúziós hő	6,192 kJ mol-1
porlasztás hője	112 kJ mol-1
párolgási hő	99,87 kJ mol-1
1. ionizációs energia	867,7 kJ mol-1
2. ionizációs energia	1631,4 kJ mol-1
3. ionizációs energia	3616,2 kJ mol-1
Elektron affinitás	–
Minimális oxidációs szám	0
Min. általános oxidációs sz.	0
Maximális oxidációs szám	2
Max. általános oxidáció sz.	2
Elektronegativitás (Pauling-skála)	1,69
Polarizálhatóság térfogat	7.2 Å3
Légi reakció	enyhe, w / ht ⇒ CdO
Reakció 15 M HNO3-val	enyhe ⇒ Cd (NO3) 2, NOx
Reakció 6 M HCl-lel	enyhe, ⇒ H2, CdCl2
Reakció 6 M NaOH-val	nincs
oxid (s)	CdO, CdO2
Hidrid (ek)	CdH2
Klorid (ok)	CdCl2
Atomsugár	151 pm
Ionos sugár (1+ ion)	–
Ionos sugár (2+ ion)	109 pm
Ionos sugár (3+ ion)	–
Ionos sugár (1-ion)	–
Ionos sugár (2-ion)	–
Ionos sugár (3-ion)	–
átlagos vezetőképesség	96,6 W m-1 K-1
Elektromos vezetőképesség	14,7 x 106 S m-1
Fagyás / olvadáspont:	321,1 oC, 594,3 K

Kis kadmiumgömb, érmével a méretreferenciához.

Friedrich Stromeyer, aki 1817-ben fedezte fel a kadmiumot.

Kadmium periódusos rendszerének szomszédsága

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

A kadmium kémiája hasonló a cinkéhez, és ugyanabban találhatók ércek. A cink kadmium felett ül a periódusos rendszerben. Mint az alatta lévő higany, a kadmium és vegyületei is nagyon mérgezőek. Egyes kémikusok nem tekintik a kadmiumot valódi átmenetifémnek, mert teljes d elektronhéja van. Az átmenetifém IUPAC-definíciója olyan, amelynek atomjainak hiányos d részhéja van, vagy amelyek nem teljes d részhéjjal rendelkező kationokat eredményezhetnek. E definíció szerint a kadmium, amelynek ionjainak hiányos a d elektronhéja, átmenetifém.

A kadmium felfedezése

A kadmiumot Friedrich Stromeyer német vegyész fedezte fel 1817-ben a cink-oxid szennyeződéseként. (1)

Stromeyer a kormány felkérését követően fedezte fel, hogy vizsgálja meg a németországi Hildesheim város gyógyszertárait.

Azokban a napokban cink-oxidot használtak, ahogy jelenleg is, a bőrbetegségek kezelésére. Valamilyen oknál fogva a Hildesheim gyógyszertárai cink-karbonátot adnak el, nem pedig a szokásos cink-oxidot.

Stromeyer tisztában volt azzal, hogy a cink-karbonát vörös forróságig történő melegítésével oxiddá alakul. Ezt a gyógyszertárak mintáival tette. Megállapította, hogy a ragyogó fehér karbonát oxidokká vált, amelynek fehérnek kellett volna lennie, de valójában sárga / narancssárgának.

Ez a szín általában vas- vagy ólomszennyeződésre utal, de Stromeyer nem talált nyomot ezekből az elemekből.

Felkereste a salzgitteri gyárat, ahol a gyógyszertárak megvették a cink-karbonátot. Megkérdezte, miért árulnak cink-karbonátot a szokásos oxid helyett.

A menedzser elmagyarázta neki, hogy cink-karbonátjuk a várt szín – fehér – és könnyen eladható.

Amikor a karbonátot melegítéssel oxidává próbálták átalakítani, mindig sárga lett. Mivel a cink-oxidnak fehérnek kell lennie, nem tudták eladni. Gondosan megvizsgálták a vas-szennyeződéseket, de nem találtak ilyet.

Stromeyer ezután úgy döntött, hogy ő maga gondosan elemzi ezt a sárga cink-oxidot. Úgy találta, hogy a sárga színt “különös fémoxid jelenléte okozta, amelynek létezésére eddig nem volt gyanú”.

Ezt az új fémoxidot kivonta a cink-oxidból, majd redukálta, hogy izolálja a világ első kadmiumfémjét. Megjelenését a platinához hasonlította, sűrűségét pedig 8,75 g / cm3-nek mérte – nagyon közel a maihoz elfogadott érték.

További munkát végzett, és megállapította, hogy más cinkvegyületek is tartalmazzák új fémet. Elemezte a „tiszta” cinkfémet, és megállapította, hogy új féme még ebben is jelen van.

Becslése szerint az új fém 0,1% és 1% között volt a cinkben és vegyületeiben, amelyekből 3 gramm tiszta kadmiumfémet tudott elkülöníteni.

Stromeyer a kadmium nevét javasolta. A „cadmia” után a calamine latin neve. A calamine a cinkérc régi neve.

A kadmiumot Karl Hermann német kémikus fedezte fel 1818-ban. Hermann váratlan sárga színt észlelt a cink-szulfidban. Feltételeztük, hogy a sárga arzénszennyeződésekből származik, de Hermann rájött, hogy valójában egy korábban ismeretlen elének köszönhető. ment. (2)

A kadmium-teluridot vékony film napelemek készítésére használják, amelyek képesek elnyeli a látható fény több mint 90% -át. Kép: NREL

Magnézium-szennyeződések kadmium – szelén nanokristályokban két különböző résszinten : (a) rezonáns és (b) hibrid. Kép: NERSC

Megjelenés és jellemzők

Káros hatások:

Kadmium és vegyületei erősen mérgező.

Jellemzők:

A kadmium egy puha, alakítható, képlékeny, kékesfehér fém, amelyet késsel könnyen lehet vágni. Kiváló elektromos vezető, és jól ellenáll a korróziónak és a vegyi anyagok hatásának.

Kémiai tulajdonságai sok tekintetben hasonlóak a cinkhez.

A kadmium beszennyeződik a levegőben, és savakban oldódik, de lúgokban nem.

A fém a levegőben égve barna kadmium-oxidot (CdO) képez.

Kadmium felhasználása

A kadmium fő felhasználási területe akkumulátorokban (különösen újratölthető nikkel-kadmium, NiCad, akkumulátorok).

Az alacsony súrlódási együttható és a magas fáradtságállósága következtében a kadmiumot a csapágyak ötvözeteiben használják. A kadmiumot alacsony olvadáspontú ötvözetekben használják, és sokféle forrasztóanyag alkotóeleme. Galvanizáláshoz is használják.

A kadmiumot tartalmazó vegyületeket fekete-fehér televíziós foszforokban, a kék és zöld foszforokban pedig színes televíziós képcsöveknél használják. A kadmium-szulfidot sárga pigmentként, a kadmium-szelenidet pedig piros pigmentként használják, gyakran kadmiumvörösnek.

A kadmium és a tellúr olyan CdTe vékonyfilm-fotovoltaikus modulokba keverhető, amelyek fizikai jellemzői ideálisak napelem termelés. Viszonylag alacsony költségűek, és szinte tökéletes sávszélességük van a napenergia-betakarításhoz.

Bőség és izotópok

Bőséges földkéreg: 150 tömegrész milliárd, molban 30 rész / milliárd

Bőséges napelemes rendszer: 6 milliomodrész tömeg, mólonként 70 billió milliárd rész

Tiszta költség: 46 USD / 100 g

Költség, ömlesztve: 0,77 USD 100 g-ra

Forrás: A kadmium leggyakrabban kis mennyiségben fordul elő cinkércekhez, például szfalerithez (ZnS) társulva. A Greenockite (CdS) az egyetlen kadmium ásvány, amelynek bármilyen következménye van. Szinte az összes kadmium a cink-, réz- és ólomérc-finomítási műveletek mellékterméke.

1. Friedrich Stromeyer, Annals of Philosophy, szerkesztette Thomas Thomson, XIII. kötet, 1819., Robert Baldwin, 108. o.
2. JW Mellor, Átfogó értekezés a szervetlen és elméleti kémiában, IV. Kötet, 1929., Longmans, Green and Co. Ltd., 404. o.

Idézd ezt az oldalt

Online linkeléshez , kérjük, másolja és illessze be a következők egyikét:

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

vagy

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

idézze ezt az oldalt egy tudományos dokumentumban, kérjük, használja a következő MLA-kompatibilis idézetet:

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