Det kemiska grundämnet kadmium klassas som en övergångsmetall. Det upptäcktes 1817 av Friedrich Stromeyer.

Datazon

Klassificering:	Kadmium är en övergångsmetall
Färg:	blåvitt
Atomvikt:	112.41
Tillstånd:	solid
Smältpunkt:	321,1 oC, 594,3 K
Kokpunkt:	765 oC, 1038 K
Elektroner:	48
Protoner:	48
Neutroner i mest förekommande isotop:	66
Elektronskal:	2,8,18,18,2
Elektronkonfiguration:	4d10 5s2
Densitet @ 20oC:	8,65 g / cm3

Visa mer, inklusive: Värmer, Energier, Oxidation, Reaktioner,
Föreningar, Radier, Konduktiviteter

Atomvolym:	13,1 cm3 / mol
Struktur:	hcp: sexkantig nära packad
Hårdhet:	2.0 mohs
Specifik värmekapacitet	0,23 J g-1 K-1
Fusionsvärme	6.192 kJ mol-1
Förstörningsvärme	112 kJ mol-1
Förångningsvärme	99,87 kJ mol-1
första joniseringsenergi	867,7 kJ mol-1
2: a joniseringsenergin	1631,4 kJ mol-1
3: e joniseringsenergin	3616,2 kJ mol-1
Elektronaffinitet	–
Minsta oxidationsnummer	0
Min. gemensamt oxidationsnummer.	0
Maximalt oxidationsnummer	2
Max. vanlig oxidation nr.	2
Elektronegativitet (Pauling Scale)	1,69
Polariserbarhet volym	7.2 Å3
Reaktion med luft	mild, w / ht ⇒ CdO
Reaktion med 15 M HNO3	mild ⇒ Cd (NO3) 2, NOx
Reaktion med 6 M HCl	mild, ⇒ H2, CdCl2
Reaktion med 6 M NaOH	ingen
Oxid (s)	CdO, CdO2
Hydrid (er)	CdH2
Klorid (er)	CdCl2
Atomradie	151 pm
Jonisk radie (1+ jon)	–
Jonisk radie (2+ jon)	109 pm
Jonisk radie (3+ jon)	–
Jonisk radie (1- jon)	–
Jonisk radie (2- jon)	–
Jonisk radie (3-jon)	–
The rmal konduktivitet	96,6 W m-1 K-1
Elektrisk konduktivitet	14,7 x 106 S m-1
Frys- / smältpunkt:	321,1 oC, 594,3 K

En liten boll av kadmiummetall med ett mynt för storleksreferens.

Friedrich Stromeyer, som upptäckte kadmium 1817.

Cadmium’s Periodic Table Neighborhood

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

Kadmiums kemi liknar zink och de finns i samma malm. Zink sitter ovanför kadmium i det periodiska systemet. Liksom kvicksilver under det är kadmium och dess föreningar mycket giftiga. Vissa kemister anser inte kadmium som en riktig övergångsmetall, eftersom det har ett fullt skal av d-elektroner. IUPAC-definitionen av en övergångsmetall är en vars atomer har ett ofullständigt d-underskal, eller som kan ge upphov till katjoner med ett ofullständigt d-underskal. Enligt denna definition är kadmium, vars joner har ofullständiga elektronskal, en övergångsmetall.

Upptäckt av kadmium

Kadmium upptäcktes av den tyska kemisten Friedrich Stromeyer 1817 som en orenhet i zinkoxid. (1)

Stromeyer gjorde sin upptäckt efter en begäran från regeringen att inspektera apoteken i staden Hildesheim, Tyskland.

På den tiden användes zinkoxid, som det fortfarande är, för att behandla hudåkommor. Av någon anledning sålde Hildesheims apotek zinkkarbonat snarare än den vanliga zinkoxiden.

Stromeyer var medveten om att upphettning av zinkkarbonat tills det var glödande skulle omvandla det till oxiden. Han gjorde detta med prover från apoteken. Han fann att det lysande vita karbonatet förvandlades till en oxid som borde ha varit vit, men i själva verket var gul / orange.

Normalt skulle denna färg antyda järn- eller blyföroreningar, men Stromeyer kunde inte hitta några spår av dessa element.

Han besökte fabriken i Salzgitter där apoteken hade köpt zinkkarbonat. Han frågade varför de sålde zinkkarbonat istället för den vanliga oxiden.

Chefen förklarade för honom att deras zinkkarbonat var den förväntade färgen – vit – och att det var lätt att sälja.

När de försökte omvandla karbonatet till oxiden genom upphettning, det blev alltid gult. Eftersom zinkoxid borde vara vit kunde de inte sälja den. De hade analyserat det noggrant för järnföroreningar, men kunde inte hitta någon.

Stromeyer bestämde sig sedan för att han själv skulle analysera denna gula zinkoxid noggrant. Han fann att den gula färgen orsakades av ”närvaron av en märklig metalloxid vars existens hittills inte hade misstänkt.”

Han extraherade denna nya metalloxid från zinkoxiden och reducerade den sedan för att isolera världens första kadmiummetall någonsin. Han liknade dess utseende med platina och mätte densiteten till 8,75 g / cm3 – mycket nära dagens accepterat värde.

Han arbetade vidare och fann att andra zinkföreningar också innehöll hans nya metall. Han analyserade ”ren” zinkmetall och fann att hans nya metall var närvarande även i denna.

Han uppskattade att den nya metallen var närvarande mellan 0,1% och 1% i zink och dess föreningar, varifrån han kunde isolera 3 gram ren kadmiummetall.

Stromeyer föreslog namnet på kadmium efter ”cadmia”, det latinska namnet på calamine. Calamine är ett gammalt namn på en zinkmalm.

Cadmium upptäcktes oberoende av den tyska kemisten Karl Hermann 1818. Hermann hade märkt en oväntad gul färg i zinksulfid Det gula antogs ha arsenikföroreningar, men Hermann insåg att det faktiskt berodde på en tidigare okänd el menade. (2)

Cadmium telluride används för att göra tunnfilms solceller, som kan absorberar mer än 90% av synligt ljus. Bild: NREL

Magnesiumföroreningar i kadmium – selen nanokristaller vid två olika gapnivåer : (a) resonans och (b) hybrid. Bild: NERSC

Utseende och egenskaper

Skadliga effekter:

Kadmium och dess föreningar är mycket giftiga.

Egenskaper:

Kadmium är en mjuk, formbar, duktil, blåvit metall som enkelt kan skäras med en kniv. Det är en utmärkt elektrisk ledare och uppvisar god beständighet mot korrosion och angrepp av kemikalier.

Det liknar i många avseenden zink i sina kemiska egenskaper.

Kadmiumfläckar i luft och är lösligt i syror men inte i alkalier.

Metallen brinner i luft för att bilda brun kadmiumoxid (CdO).

Användning av kadmium

Kadmium används huvudsakligen av i batterier (särskilt uppladdningsbart nickel-kadmium, NiCad, batterier).

Som ett resultat av dess låga friktionskoefficient och dess höga utmattningsbeständighet används kadmium i legeringar för lager. Kadmium används i lågsmältande legeringar och är en komponent i många typer av löd. Det används också vid galvanisering.

Föreningar som innehåller kadmium används i svartvita TV-fosforer och i blå och gröna fosforer för färg-tv-bildrör. Kadmiumsulfid används som ett gult pigment och kadmiumselenid används som ett rött pigment, ofta kallat kadmiumrött.

Kadmium och tellur kan blandas till CdTe tunnfilms solcellsmoduler vars fysiska egenskaper är idealiska för produktion av solceller. De är relativt låga och har ett nästan perfekt bandgap för skörd av solenergi.

Överflöd och isotoper

Överflöd av jordskorpa: 150 viktdelar per miljard, 30 delar per miljard mol

Överflöd av solsystem: 6 viktdelar per miljard, 70 delar per biljon mol

Kostnad, ren: 46 $ per 100 g

Kostnad, bulk: 0,77 $ per 100 g

Källa: Kadmium förekommer oftast i små mängder associerade med zinkmalmer, såsom sfalerit (ZnS). Greenockite (CdS) är det enda kadmiummineralet av någon betydelse. Nästan allt kadmium erhålls som en biprodukt av raffinering av zink, koppar och blymalm.

1. Friedrich Stromeyer, Annals of Philosophy, redigerad av Thomas Thomson, Volym XIII, 1819, Robert Baldwin, s.108
2. JW Mellor, A Comprehensive Treatise in Inorganic and Theoretical Chemistry, Volume IV, 1929, Longmans, Green and Co. Ltd., p404

Citerar denna sida

För online-länkning , kopiera och klistra in något av följande:

<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>

Till citerar den här sidan i ett akademiskt dokument, använd följande MLA-kompatibla citat:

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