Kémiai elem · adatlap

48Cd

Kadmium

A kadmium 48 rendszámú kémiai elem (Cd), az 5. periódus 12. csoportjában, a d-mezőben található. Szobahőmérsékleten a referencia szerinti halmazállapot: szilárd. Elektronkonfigurációja: [Kr] 4d10 5s2.

Rendszám48

Standard atomtömeg112.414(4)

Csoport12

Periódus5

Meződ

Elektronkonfiguráció[Kr] 4d10 5s2

Elektronszerkezet

Mi határozza meg a kémiai viselkedését

A d-alhéj részt vesz a kadmium kémiájában. Az átmenetifémek hasonló energiájú elektronokat használhatnak a kötésképzésben, ezért a d-mezőben gyakoriak a változó oxidációs állapotok, a koordinációs vegyületek és a katalitikus viselkedés.

A [Kr] 4d10 5s2 elektronkonfigurációt a vegyület oxidációs állapotával együtt kell értelmezni: elektronok eltávolítása megváltoztatja a d-pályák betöltöttségét, és ezzel a színt, mágnesességet, kötésviszonyokat és reakciókészséget is.

Kémiai formák

Vegyületek, ionok és anyagok

A kadmium fontos kémiai formái közé tartozik a fém és ötvözetei, az oxidok, halogenidek és koordinációs vegyületek. A változó oxidációs állapotok gyakoriak, mert az s- és d-elektronok energiája hasonló, a fémion körüli ligandumok pedig erősen módosíthatják a színt, mágnesességet és reakciókészséget.

Fizikai viselkedés

Halmazállapot és fázisátalakulások

A referencia szerinti halmazállapot szobahőmérsékleten szilárd. A megadott sűrűség 8.65 g/cm³. Az olvadáspont 594.2 K (321.1 °C). A forráspont 1 040 K (766.9 °C). A nyomás, a tisztaság és a kristályszerkezet módosíthatja a mért fizikai tulajdonságokat.

Előfordulás és felhasználás

A kadmium előfordulása és felhasználása

A gyakorlatban a kadmium többek között a következő területeken jelenik meg: Akkumulátorok, Pigmentek és Fémbevonatok.

A gyakorlatban

Konkrét felhasználási példák

Akkumulátorok

A kadmium egyes akkumulátorkémiákban, elektródanyagokban vagy elektrolitokban használható; pontos szerepe a vegyülettől és a cella felépítésétől függ.

Pigmentek

A kadmium vegyületei tartós színt vagy meghatározott optikai tulajdonságokat adhatnak festékeknek, kerámiáknak, műanyagoknak vagy üvegnek.

Fémbevonatok

A kadmium galvanikus bevonatként használható felületek védelmére, megjelenésük módosítására vagy meghatározott elektromos tulajdonságok kialakítására.

Helye a periódusos rendszerben

Mit mutatnak a szomszédos elemek

A kadmium az 5. periódus 12. csoportjában található. A bemutatott környezetben ezüst és indium között helyezkedik el ugyanabban a periódusban; cink fölötte, higany pedig alatta található ugyanabban a csoportban. Ezek a helyzetek lehetővé teszik az atomméret, az ionizációs energia és a kötési viselkedés összehasonlítását a közeli elemekkel.

Referenciaadatok

Fizikai és atomi tulajdonságok

Besorolásátmenetifém

Halmazállapot szobahőmérsékletenszilárd

Elektronhéjak2 · 8 · 18 · 18 · 2

Sűrűség8.65 g/cm³

Olvadáspont594.2 K (321.1 °C)

Forráspont1 040 K (766.9 °C)

Pauling-féle elektronegativitás1.69

Első ionizációs energia867.8 kJ/mol

Elektronaffinitás—

Az értékek az elemre, illetve ahol értelmezhető, a semleges atomra vonatkoznak. A fizikai adatok függhetnek az allotróp módosulattól, a nyomástól és a mérési körülményektől.

Történet

Felfedezés és azonosítás

A kadmium felfedezését Karl Samuel Leberecht Hermann nevéhez kötik. Az elem felismerése, tiszta mintájának izolálása és modern rendszámának meghatározása nem feltétlenül ugyanabban az időpontban történt.

Izotópok és atomtömeg

Hogyan befolyásolja az izotópösszetétel az értékeket

A standard atomtömeg 112.414(4). Ez az érték a természetes földi anyag izotópösszetételére vonatkozik, nem egyetlen konkrét atom tömegére.

A kadmium legalább egy stabil izotóppal rendelkezik. Az izotópok protonszáma azonos, ezért ugyanahhoz az elemhez tartoznak, neutronszámuk és atomtömegük azonban különbözik.

Biztonság

Kezelés és expozíció

A kadmium és sok kadmiumvegyület mérgező, különösen a vesére és a tüdőre; a munkahelyi expozíciót szigorúan szabályozzák.