Ка́дмий / Cadmium (Cd)
Атомный номер	48
Внешний вид	мягкий ковкий металл, голубоватого цвета
Свойства атома
Атомная масса (молярная масса)	112,411 а. е. м. (г/моль)
Радиус атома	154 пм
Энергия ионизации (первый электрон)	867,2 (8,99) кДж/моль (эВ)
Электронная конфигурация	[Kr] 4d¹⁰ 5s²
Химические свойства
Ковалентный радиус	148 пм
Радиус иона	(+2e) 97 пм
Электроотрицательность (по Полингу)	1,69
Электродный потенциал	0
Степени окисления	2
Термодинамические свойства
Плотность	8,65 г/см³
Удельная теплоёмкость	0,232 Дж/(K·моль)
Теплопроводность	96,9 Вт/(м·K)
Температура плавления	594,1 K
Теплота плавления	6,11 кДж/моль
Температура кипения	1 038 K
Теплота испарения	59,1 кДж/моль
Молярный объём	13,1 см³/моль
Кристаллическая решётка
Структура решётки	гексагональная
Период решётки	2,980 Å
Отношение c/a	1,886
Температура Дебая	120,00 K

История открытия[]

Открыт немецким профессором Ф. Штромейером в 1817. Провизоры Магдебурга при изучении оксида цинка ZnO заподозрили в нем примесь мышьяка. Штромейер выделил из ZnO коричнево-бурый оксид, восстановил его водородом и получил серебристо-белый металл, который получил название кадмий.

Происхождение названия[]

Греческим словом «кадмейа» с древних времён называли карбонатные цинковые руды. Название восходит к мифическому Кадму (Кадмосу) — герою греческой мифологии, брату Европы, царю Кадмейской земли, основателю Фив, победителю дракона, из зубов которого выросли воины. Кадм будто бы первым нашёл цинковый минерал и открыл людям его способность изменять цвет меди при совместной выплавке их руд (сплав меди с цинком — латунь). Имя Кадма восходит к семитскому «Ка-дем» — Восток.

Нахождение в природе[]

Содержание в земной коре 1,35·10^-5% по массе, в воде морей и океанов 0,00011 мг/л. Известно несколько очень редких минералов, например, гринокит GdS, отавит CdCO₃, монтепонит CdO. Кадмий накапливается в сульфидных рудах: сфалерите (0,01-5 %), галените (0,02 %), халькопирите (0,12 %), пирите (0,02 %), блеклых рудах и станнине (до 0,2 %).

Получение[]

Основные источники кадмия — промежуточные продукты цинкового производства, пыль свинцовых и медеплавильных заводов. Сырье обрабатывают концентрированной серной кислотой и получают СdSO₄ в растворе. Из раствора Cd выделяют, используя цинковую пыль:

CdSO₄ + Zn = ZnSO₄ + Cd.

Полученный металл очищают переплавкой под слоем щёлочи для удаления примесей цинка и свинца.

Кадмий высокой чистоты получают электрохимическим рафинированием с промежуточной очисткой электролита или методом зонной плавки.

Физические свойства[]

Кадмий — серебристо-белый мягкий металл с гексагональной решеткой. Если кадмиевую палочку изгибать, то можно услышать слабый треск — это трутся друг о друга микрокристаллики металла.

Химические свойства[]

Стандартный электродный потенциал кадмия —0,403 В, в ряду стандартных потенциалов он расположен до водорода.

В сухой атмосфере кадмий устойчив, во влажной постепенно покрывается пленкой оксида CdO. Выше температуры плавления кадмий горит на воздухе с образованием оксида CdO бурого цвета:

2Сd + O₂ = 2CdO.

Пары кадмия реагируют с парами воды с образованием водорода:

Cd + H₂O = CdO + H₂↑.

По сравнению со своим соседом по группе IIB — цинком кадмий медленнее реагирует с кислотами:

Сd + 2HCl = CdCl₂ + H₂↑.

Легче всего реакция протекает с азотной кислотой:

3Cd + 8HNO₃ = 3Cd(NO₃)₂ + 2NO↑ + 4H₂O.

Со щелочами кадмий не реагирует.

В реакциях может выступать в качестве мягкого восстановителя, например в концентрированных растворах он способен восстанавливать нитрат аммония до нитрита NH₄NO₂:

NH₄NO₃ + Cd = NH₄NO₂ + CdO.

Кадмий окисляется растворами солей Cu(II) или Fe(III):

Cd + CuCl₂ = Cu + CdCl₂;

2FeCl₃ + Cd = 2FeCl₂ + CdCl₂.

Выше температуры плавления кадмий реагирует с галогенами с образованием галогенидов:

Cd + Cl₂ = CdCl₂.

С серой и другими халькогенами образует халькогениды:

Cd + S = CdS.

С H₂, N, C, Si и B кадмий не реагирует. Нитрид Cd₃N₂ и гидрид CdH₂ получают косвенными путями.

В водных растворах ионы кадмия Cd²⁺ образуют аквакомплексы [Cd(H₂O)₄]²⁺ и [Cd(H₂O)₆]²⁺.

Гидроксид кадмия Cd(OH)₂ получают добавлением к раствору соли кадмия щелочи:

СdSO₄ + 2NaOH = Na₂SO₄ + Cd(OH)₂.

Гидроксид кадмия в щелочах практически не растворяется, хотя при длительном кипячении в очень концентрированных растворах щелочей зафиксировано образование гидроксидных комплексов [Cd(OH)₆]^2-. Таким образом, амфотерные свойства оксида CdO и гидроксида Cd(OH)₂ кадмия выражены гораздо слабее, чем у соответствующих соединений цинка. Гидроксид кадмия Cd(OH)₂ за счет комплексообразования легко растворяется в водных растворах аммиака NH₃:

Cd(OH)₂ + 6NH₃ = [Cd(NH₃)₆](OH)₂.

Применение[]

40 % производимого кадмия используется для нанесения антикоррозионных покрытий на металлы.

Около 20 % кадмия идет на изготовление кадмиевых электродов, применяемых в аккумуляторах (никель-кадмиевых и серебряно-кадмиевых), нормальных элементах Вестона, в резервных батареях (свинцово кадмиевый элемент,ртутно-кадмиевый элемент и др.

Около 20 % кадмия используется для производства неорганических красящих веществ (сульфиды и селениды, смешанные соли, например, сульфид кадмия — кадмий лимонный), как компонент твёрдых припоев(сплавов на основе серебра, меди, цинка) для снижения их температуры плавления, полупроводниковых материалов и люминофоров. 10 % кадмия — компонент ювелирных и легкоплавких сплавов, пластмасс.

Сульфид кадмия применяется для производства пленочных солнечных батарей с КПД около 10 — 16 %, а так же как очень хороший термоэлектрический материал.

Кадмий очень хорошо захватывает тепловые нейтроны и служит для изготовления регулирующих стержней для атомных реакторов, и в качестве защиты от нейтронов.

Фтороборат кадмия — важный флюс, применяемый для пайки алюминия и других металлов.

Теплопроводность кадмия вблизи к Абсолютному нулю наивысшая среди всех металлов и кадмий иногда применяется для криогенной техники.

Физиологическое действие[]

Острая токсичность[]

Пары кадмия, все его соединения токсичны, что связано, в частности, с его способностью связывать серосодержащие ферменты и аминокислоты.

Симптомы острого отравления солями кадмия — рвота и судороги.

Хроническая токсичность[]

Кадмий — кумулятивный яд (способен накапливаться в организме).

Санитарно-экологические нормативы[]

В питьевой воде ПДК для кадмия 10 мг/м³.

Механизм токсического действия[]

Растворимые соединения кадмия после всасывания в кровь поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей.

Изотопы[]

Из восьми природных изотопов кадмия шесть стабильны, для двух изотопов обнаружена слабая радиоактивность. Это ¹¹³Cd (изотопная распространённость 12,22 %, бета-распад с периодом полураспада 7,7X10¹⁵ лет) и ¹¹⁶Cd (изотопная распространённость 7,49 %, двойной бета-распад с периодом полураспада 3,0X10¹⁹ лет).

Ссылки[]

**Периодическая система элементов**
H																	He
Li	Be											B	C	N	O	F	Ne
Na	Mg											Al	Si	P	S	Cl	Ar
K	Ca	Sc	Ti	V	Cr	Mn	Fe	Co	Ni	Cu	Zn	Ga	Ge	As	Se	Br	Kr
Rb	Sr	Y	Zr	Nb	Mo	Tc	Ru	Rh	Pd	Ag	Cd	In	Sn	Sb	Te	I	Xe
Cs	Ba	*	Hf	Ta	W	Re	Os	Ir	Pt	Au	Hg	Tl	Pb	Bi	Po	At	Rn
Fr	Ra	**	Rf	Db	Sg	Bh	Hs	Mt	Ds	Rg	Uub	Uut	Uuq	Uup	Uuh	Uus	Uuo

	*	La	Ce	Pr	Nd	Pm	Sm	Eu	Gd	Tb	Dy	Ho	Er	Tm	Yb	Lu
	**	Ac	Th	Pa	U	Np	Pu	Am	Cm	Bk	Cf	Es	Fm	Md	No	Lr

ar:كادميوم bn:ক্যাডমিয়াম bs:Kadmijum ca:Cadmi co:Cadmiu cs:Kadmium da:Cadmium de:Cadmium el:Κάδμιο en:Cadmium eo:Kadmio es:Cadmio et:Kaadmium fa:کادمیوم fi:Kadmium fr:Cadmium gl:Cadmio (elemento) he:קדמיום hr:Kadmij hu:Kadmium hy:Կադմիում id:Kadmium io:Kadmio is:Kadmín it:Cadmio ja:カドミウム jbo:jinmrkadmu ko:카드뮴 ku:Kadmiyûm la:Cadmium lb:Cadmium lt:Kadmis lv:Kadmijs nds:Cadmium nl:Cadmium nn:Kadmium no:Kadmium oc:Cadmi pl:Kadm pt:Cádmio ro:Cadmiu sh:Kadmijum simple:Cadmium sk:Kadmium sl:Kadmij sq:Kadmiumi sr:Кадмијум sv:Kadmium th:แคดเมียม tr:Kadmiyum uk:Кадмій uz:Kadmiy vi:Cadmi zh:镉

Выделить Кадмий и найти в:

Страница 0 - краткая статья
Страница 1 - энциклопедическая статья
Разное - на страницах: 2 , 3 , 4 , 5
Прошу вносить вашу информацию в «Кадмий 1», чтобы сохранить ее

Кадмий