Elemento chimico · scheda di riferimento

48Cd

Cadmio

Il cadmio è l’elemento 48 (Cd), nel periodo 5, gruppo 12 e blocco d. A temperatura ambiente il suo stato di riferimento è solido. La configurazione elettronica è [Kr] 4d10 5s2.

Numero atomico48

Peso atomico standard112.414(4)

Gruppo12

Periodo5

Bloccod

Configurazione elettronica[Kr] 4d10 5s2

Struttura elettronica

Che cosa controlla la sua chimica

Gli orbitali d partecipano alla chimica del cadmio. Gli elettroni di energie vicine possono essere coinvolti nei legami, favorendo stati di ossidazione variabili e complessi di coordinazione.

La configurazione [Kr] 4d10 5s2 cambia quando l’atomo viene ionizzato. Questo può modificare colore, magnetismo, geometria di coordinazione e reattività dei composti.

Forme chimiche

Composti, ioni e materiali

Il cadmio forma leghe, ossidi, alogenuri e complessi di coordinazione. La varietà degli stati di ossidazione dipende dalla posizione nel blocco d e dall’ambiente chimico.

Comportamento fisico

Stato e cambiamenti di fase

A temperatura ambiente lo stato di riferimento del cadmio è solido. Tra i dati riportati: densità 8.65 g/cm³, punto di fusione 594.2 K (321.1 °C), punto di ebollizione 1 040 K (766.9 °C). I valori misurati possono dipendere da purezza, pressione, struttura cristallina o forma allotropica.

Presenza e applicazioni

Dove si trova e come viene usato il cadmio

Il cadmio si trova in minerali, composti naturali o materiali tecnici a seconda della sua reattività. Le applicazioni riportate in questa scheda comprendono Batterie, Pigmenti e Placcatura metallica; in ciascun caso conta la forma chimica o la struttura del materiale.

Nella pratica

Esempi di usi concreti

Batterie

Il cadmio entra in alcuni sistemi di batterie come materiale di elettrodo, componente dell’elettrolita o elemento della chimica redox.

Pigmenti

Composti di cadmio sono usati in alcuni pigmenti quando colore, stabilità e resistenza chimica sono adatti all’applicazione.

Placcatura metallica

Nell’ambito «Placcatura metallica», il cadmio viene utilizzato in una forma chimica o materiale adatta. La proprietà sfruttata dipende dal composto, dalla struttura del materiale e dall’obiettivo tecnico.

Posizione periodica

Che cosa mostrano gli elementi vicini

Il cadmio si trova nel periodo 5, gruppo 12 e blocco d. Nel riquadro compaiono nello stesso periodo l’argento a sinistra e l’indio a destra; nello stesso gruppo lo zinco sopra e il mercurio sotto. Il confronto aiuta a seguire variazioni di raggio atomico, energia di ionizzazione e comportamento chimico lungo periodi e gruppi.

Dati di riferimento

Proprietà fisiche e atomiche

Classificazionemetallo di transizione

Stato a temperatura ambienteSolido

Gusci elettronici2 · 8 · 18 · 18 · 2

Densità8.65 g/cm³

Punto di fusione594.2 K (321.1 °C)

Punto di ebollizione1 040 K (766.9 °C)

Elettronegatività di Pauling1.69

Prima energia di ionizzazione867.8 kJ/mol

Affinità elettronica—

I valori descrivono l’elemento o l’atomo neutro quando applicabile. Le proprietà fisiche possono dipendere dall’allotropo, dalla pressione e dalle condizioni di misura.

Storia

Scoperta e identificazione

La scoperta del cadmio è associata a Karl Samuel Leberecht Hermann. Riconoscimento dell’elemento, isolamento di una sostanza pura e assegnazione del moderno numero atomico non coincisero necessariamente nello stesso momento storico.

Isotopi e peso atomico

Come la composizione isotopica modifica i numeri

Il peso atomico standard è 112.414(4). È una media ponderata della composizione isotopica naturale e non la massa di un singolo atomo.

Gli isotopi del cadmio hanno lo stesso numero di protoni e quindi appartengono allo stesso elemento, ma differiscono per il numero di neutroni e per la massa. Gli isotopi radioattivi si distinguono inoltre per vita media e modalità di decadimento.

Sicurezza

Manipolazione ed esposizione

Il cadmio e molti suoi composti sono tossici, in particolare per reni e polmoni; l’esposizione professionale è sottoposta a limiti rigorosi.