Elementul chimic cadmiu este clasificat ca un metal de tranziție. A fost descoperit în 1817 de Friedrich Stromeyer.

Zona de date

Clasificare:	Cadmiu este un metal de tranziție
Culoare:	alb-albăstruie
Greutate atomică:	112.41
Stat:	solid
Punct de topire:	321,1 oC, 594,3 K
Punct de fierbere:	765 oC, 1038 K
Electroni:	48
Protoni:	48
Neutroni în izotopul cel mai abundent:	66
Cochilii de electroni:	2,8,18,18,2
Configurare electron:	4d10 5s2
Densitate @ 20oC:	8,65 g / cm3

Afișați mai multe, inclusiv: încălziri, energii, oxidare, reacții, compuși
, raze, Conductivități

Volumul atomic:	13,1 cm3 / mol
Structură:	hcp: hexagonal închis
Duritate:	2.0 mohs
Capacitate de căldură specifică	0,23 J g-1 K-1
Căldură de fuziune	6,192 kJ mol-1
Căldura de atomizare	112 kJ mol-1
Căldura de vaporizare	99,87 kJ mol-1
Prima energie de ionizare	867,7 kJ mol-1
A doua energie de ionizare	1631,4 kJ mol-1
A treia energie de ionizare	3616,2 kJ mol-1
Afinitate electronică	–
Număr minim de oxidare	0
Min. nr. obișnuit de oxidare.	0
Numărul maxim de oxidare	2
Max. oxidare comună nr.	2
Electronegativitate (Pauling Scale)	1.69
Polarizabilitate volum	7.2 Å3
Reacție cu aer	ușoară, cu greutate ⇒ CdO
Reacție cu 15 M HNO3	ușoară ⇒ Cd (NO3) 2, NOx
Reacție cu 6 M HCl	ușoară, ⇒ H2, CdCl2
Reacție cu NaOH 6 M	niciunul
Oxid (s)	CdO, CdO2
Hidrură (e)	CdH2
Clorură (e)	CdCl2
Raza atomică	151 pm
Raza ionică (1+ ion)	–
Raza ionică (2+ ion)	109 pm
Raza ionică (3+ ion)	–
Raza ionică (1- ion)	–
Raza ionică (2- ion)	–
Raza ionică (3-ion)	–
conductivitate termică	96,6 W m-1 K-1
Conductivitate electrică	14,7 x 106 S m-1
Punct de îngheț / topire:	321,1 oC, 594,3 K

O bilă mică de cadmiu metalic, cu o monedă pentru referință la dimensiune.

Friedrich Stromeyer, care a descoperit cadmiul în 1817.

Vecinătatea tabelului periodic al cadmiului

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

Chimia cadmiului este similară cu cea a zincului și se găsesc în același minereuri. Zincul se află deasupra cadmiului în tabelul periodic. La fel ca mercurul de sub acesta, cadmiul și compușii săi sunt foarte toxici. Unii chimiști nu consideră cadmiul ca un adevărat metal de tranziție, deoarece are o coajă completă de d electroni. Definiția IUPAC a unui metal de tranziție este unul ai cărui atomi au o sub-coajă d incompletă sau care poate da naștere la cationi cu o sub-coajă d incompletă. Prin această definiție, cadmiul, ai cărui ioni au învelișuri incomplete de electroni, este un metal de tranziție.

Descoperirea cadmiului

Cadmiul a fost descoperit de chimistul german Friedrich Stromeyer în 1817 ca impuritate în oxidul de zinc. (1)

Stromeyer și-a făcut descoperirea după o cerere din partea guvernului de a inspecta farmaciile din orașul Hildesheim, Germania.

În acele vremuri, oxidul de zinc era folosit, așa cum este, pentru tratarea afecțiunilor pielii. Din anumite motive, farmaciile din Hildesheim vindeau mai degrabă carbonat de zinc decât oxidul obișnuit de zinc.

Stromeyer era conștient că încălzirea carbonatului de zinc până când arde roșu îl va transforma în oxid. A făcut asta cu probe de la farmacii. El a descoperit că carbonatul alb strălucitor s-a transformat într-un oxid care ar fi trebuit să fie alb, dar de fapt galben / portocaliu.

În mod normal, această culoare ar sugera contaminarea cu fier sau plumb, dar Stromeyer nu a putut găsi nici o urmă. din aceste elemente.

A vizitat fabrica din Salzgitter de unde farmaciile cumpăraseră carbonatul de zinc. El a întrebat de ce vând carbonat de zinc în loc de oxidul obișnuit.

Managerul i-a explicat că carbonatul lor de zinc era culoarea așteptată – alb – și a fost ușor de vândut.

Când au încercat să transforme carbonatul în oxid prin încălzire, a devenit întotdeauna galben. Deoarece oxidul de zinc ar trebui să fie alb, nu l-ar putea vinde. L-au analizat cu atenție pentru contaminarea fierului, dar nu au găsit niciunul.

Stromeyer a decis apoi că va analiza el însuși cu grijă acest oxid galben de zinc. El a descoperit că culoarea galbenă a fost cauzată de „prezența unui oxid metalic deosebit, a cărui existență nu fusese suspectată până acum”.

El a extras acest nou oxid metalic din oxidul de zinc și apoi l-a redus pentru a izola primul cadmiu metalic din lume. A comparat aspectul său cu cel al platinei și i-a măsurat densitatea la 8,75 g / cm3 – foarte aproape de ziua de azi a acceptat valoarea.

El a continuat să lucreze și a constatat că și alți compuși ai zincului conțineau noul său metal. El a analizat zincul „pur” și a constatat că noul său metal era prezent chiar și în acest lucru.

l a estimat că noul metal era prezent între 0,1% și 1% în zinc și compușii acestuia, din care a reușit să izoleze 3 grame de metal cadmiu pur.

Stromeyer a sugerat numele de cadmiu după „cadmia”, denumirea în latină a calaminei. Calamina este un nume vechi pentru un minereu de zinc.

Cadmiul a fost descoperit independent de chimistul german Karl Hermann în 1818. Hermann observase o culoare galbenă neașteptată în sulfura de zinc. Se presupunea că galbenul provine din impurități de arsen, dar Hermann și-a dat seama că de fapt se datora unui element necunoscut anterior. ment. (2)

Telurura de cadmiu este utilizată pentru a produce celule solare cu film subțire, care pot absorb mai mult de 90% din lumina vizibilă. Imagine: NREL

Impuritățile de magneziu din nanocristalele cadmiu-seleniu la două niveluri de decalaj diferite : (a) rezonant și (b) hibrid. Imagine: NERSC

Aspect și caracteristici

Efecte nocive:

Cadmiu și compușii săi sunt foarte toxice.

Caracteristici:

Cadmiul este un metal moale, maleabil, ductil, alb-albăstrui, care este ușor de tăiat cu un cuțit. Este un conductor electric excelent și prezintă o bună rezistență la coroziune și la atacul substanțelor chimice.

Este similar în multe privințe cu zincul prin proprietățile sale chimice.

Cadmiul se murdărește în aer și este solubil în acizi, dar nu și în alcalii.

Metalul arde în aer pentru a forma oxid de cadmiu maro (CdO).

Utilizările de cadmiu

Utilizarea majoră a cadmiului este în baterii (în special reîncărcabile nichel-cadmiu, NiCad, baterii).

Ca urmare a coeficientului său redus de frecare și a rezistenței sale ridicate la oboseală, cadmiul este utilizat în aliajele pentru rulmenți. Cadmiul este utilizat în aliajele cu topire scăzută și este o componentă a mai multor tipuri de lipire. Este, de asemenea, utilizat în galvanizare.

Compușii care conțin cadmiu sunt utilizați în fosforii de televiziune alb-negru, și în fosforii albastru și verde pentru tuburile de televiziune color. Sulfura de cadmiu este utilizată ca pigment galben, iar selenura de cadmiu este folosită ca pigment roșu, adesea numit roșu de cadmiu. producerea de celule solare. Acestea au un cost relativ scăzut și au o distanță de bandă aproape perfectă pentru recoltarea energiei solare.

Abundența și izotopii

Abundența scoarței terestre: 150 părți pe miliard în greutate, 30 părți pe miliard în alunițe

Sistem solar cu abundență: 6 părți pe miliard în greutate, 70 părți pe trilion de moli

Cost pur: 46 USD per 100g

Cost, vrac: 0,77 USD pe 100g

Sursă: Cadmiul apare cel mai adesea în cantități mici asociate cu minereuri de zinc, cum ar fi sfalerita (ZnS). Greenockitul (CdS) este singurul mineral de cadmiu cu orice consecință. Aproape tot cadmiul este obținut ca produs secundar al operațiilor de rafinare a minereului de zinc, cupru și plumb.

1. Friedrich Stromeyer, Annals of Philosophy, editat de Thomas Thomson, volumul XIII, 1819, Robert Baldwin, p108
2. JW Mellor, A Comprehensive Treatise in Anorganic and Theoretical Chemistry, Volumul IV, 1929, Longmans, Green and Co. Ltd., p404

Citați această pagină

Pentru conectarea online , vă rugăm să copiați și să lipiți unul dintre următoarele:

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

sau

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

To citați această pagină într-un document academic, vă rugăm să utilizați următoarea citare conformă MLA:

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