Jaksollinen järjestelmä›Alkuaineet›Kadmium

Alkuaine · viitesivu

48Cd

Kadmium

Kadmium on järjestysluvun 48 alkuaine (Cd). Se sijaitsee jaksossa 5, ryhmässä 12 ja d-lohkossa. Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Elektronikonfiguraatio on [Kr] 4d10 5s2.

Järjestysluku48

Standardiatomipaino112.414(4)

Ryhmä12

Jakso5

Lohkod

Elektronikonfiguraatio[Kr] 4d10 5s2

Elektronirakenne

Mikä ohjaa kemiallista käyttäytymistä

Siirtymämetalleilla s- ja d-elektronien energiat ovat lähellä toisiaan. Tämä mahdollistaa useita hapetuslukuja sekä suuren vaihtelun sidoksissa, koordinaatiokemiassa ja materiaalien ominaisuuksissa.

Tämän atomin elektronikonfiguraatio on [Kr] 4d10 5s2. Valenssielektronien määrä ja energia määräävät, miten atomi sitoutuu ja millaisia ionisia tai kovalenttisia rakenteita se voi muodostaa.

Kemialliset muodot

Yhdisteet, ionit ja materiaalit

Kadmium esiintyy metallina ja seoksissa sekä esimerkiksi oksideissa, halogenideissa ja koordinaatioyhdisteissä. Useat hapetusluvut ovat mahdollisia, koska s- ja d-elektronien energiat ovat lähellä toisiaan.

Fysikaalinen käyttäytyminen

Olomuoto ja faasimuutokset

Huoneenlämmössä vertailuolomuoto on kiinteä. Ilmoitettu tiheys on 8.65 g/cm³. Sulamispiste on 594.2 K (321.1 °C). Kiehumispiste on 1 040 K (766.9 °C). Paine, puhtaus ja kiderakenne voivat vaikuttaa mitattuihin fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Esiintyminen ja käyttö

Missä alkuainetta esiintyy ja käytetään

Käytännössä kadmium liittyy erityisesti seuraaviin yhteyksiin: akut ja paristot, pigmentit ja metallipinnoitus.

Käytännössä

Konkreettisia käyttökohteita

Akut ja paristot

Yksi käytännön yhteys on akut ja paristot. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Pigmentit

Kadmium-yhdisteitä voidaan käyttää värin tai optisen vasteen tuottamiseen. Tarkka vaikutus riippuu yhdisteestä, hapetusasteesta ja materiaalin rakenteesta.

Metallipinnoitus

Yksi käytännön yhteys on metallipinnoitus. Alkuaineen tarkka rooli riippuu käytetystä kemiallisesta muodosta, seoksesta, materiaalista tai isotoopista.

Paikka jaksollisessa järjestelmässä

Mitä naapurialkuaineet kertovat

Kadmium sijaitsee jaksossa 5 ja ryhmässä 12. Todelliset naapurialkuaineet auttavat vertaamaan atomikokoa, ionisaatioenergiaa, elektronirakennetta ja sidostapoja jaksollisen järjestelmän sisällä. Tässä lähialueessa näkyvät esimerkiksi Kupari, Sinkki, Gallium, Hopea.

Viitearvot

Fysikaaliset ja atomitason ominaisuudet

Luokitussiirtymämetalli

Olomuoto huoneenlämmössäkiinteä

Elektronikuoret2 · 8 · 18 · 18 · 2

Tiheys8.65 g/cm³

Sulamispiste594.2 K (321.1 °C)

Kiehumispiste1 040 K (766.9 °C)

Paulingin elektronegatiivisuus1.69

Ensimmäinen ionisaatioenergia867.8 kJ/mol

Elektroniaffiniteetti—

Arvot kuvaavat alkuainetta tai neutraalia atomia silloin, kun se on tarkoituksenmukaista. Fysikaaliset arvot voivat riippua allotroopista, paineesta ja mittausolosuhteista.

Historia

Löytäminen ja tunnistaminen

Tämän alkuaineen löytäminen yhdistetään henkilöön tai ryhmään Karl Samuel Leberecht Hermann. Uuden alkuaineen tunnistaminen, puhtaan näytteen eristäminen ja myöhempi järjestyslukuun 48 perustuva luokittelu eivät aina tapahtuneet samanaikaisesti.

Isotoopit ja atomipaino

Miten isotooppikoostumus vaikuttaa lukuihin

Standardiatomipaino on 112.414(4). Se kuvaa luonnollisen maanpäällisen aineen isotooppikoostumuksen painotettua keskiarvoa, ei yhden tietyn atomin massaa.

Tällä alkuaineella on vähintään yksi pysyvä isotooppi. Isotoopeilla on sama protonien määrä mutta eri neutronien määrä, joten ne ovat sama alkuaine mutta niiden atomimassat eroavat.

Turvallisuus

Käsittely ja altistuminen

Kadmium ja monet kadmiumyhdisteet ovat myrkyllisiä erityisesti munuaisille ja keuhkoille, minkä vuoksi työperäistä altistumista rajoitetaan tiukasti.