Chemisch element · referentiefiche

48Cd

Cadmium

Cadmium (Cd) is element 48 van het periodiek systeem, een overgangsmetaal in groep 12, periode 5 en het d-blok. De elektronenconfiguratie [Kr] 4d10 5s2 helpt verklaren hoe het element bindt en reageert; de referentietoestand bij kamertemperatuur is vast.

Atoomnummer48

Standaard atoomgewicht112.414(4)

Groep12

Periode5

Blokd

Elektronenconfiguratie[Kr] 4d10 5s2

Elektronenstructuur

Wat bepaalt de chemie?

Bij overgangsmetalen liggen de energieën van d- en s-elektronen dicht bij elkaar. Daardoor zijn meerdere oxidatietoestanden, complexe ionen, magnetische eigenschappen en katalytisch gedrag mogelijk.

Voor cadmium moet de configuratie [Kr] 4d10 5s2 samen met de oxidatietoestand worden gelezen. Het verwijderen of delen van elektronen verandert de bezetting van de d-orbitalen en kan kleur, magnetisme, binding en reactiviteit beïnvloeden.

Chemische vormen

Verbindingen, ionen en materialen

Belangrijke vormen zijn het metaal en zijn legeringen, oxiden, halogeniden en coördinatieverbindingen. Verschillende oxidatietoestanden zijn mogelijk doordat s- en d-elektronen vergelijkbare energieën hebben; liganden kunnen kleur, magnetisme en reactiviteit sterk veranderen.

Fysisch gedrag

Toestand en faseovergangen

Bij kamertemperatuur is de referentietoestand vast. De vermelde dichtheid is 8.65 g/cm³. Het smeltpunt is 594.2 K (321.1 °C). Het kookpunt is 1 040 K (766.9 °C). Druk, zuiverheid en kristalstructuur kunnen gemeten waarden verschuiven; bij elementen met meerdere allotropen kan ook de structuur zelf een duidelijk verschil maken.

Voorkomen en toepassingen

Waar cadmium voorkomt en wordt gebruikt

In de praktijk komt cadmium vooral naar voren in toepassingen en contexten zoals batterijen, pigmenten en metaalcoatings.

In de praktijk

Concrete toepassingen

Batterijen

Cadmium wordt in bepaalde batterijchemieën gebruikt, bijvoorbeeld als onderdeel van elektrodematerialen of andere functionele verbindingen; de precieze rol hangt af van het celtype.

Pigmenten

Cadmium speelt een rol bij pigmenten. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Metaalcoatings

Cadmium speelt een rol bij metaalcoatings. De relevante eigenschap hangt af van de chemische vorm, samenstelling en het materiaal of proces waarin het element wordt gebruikt.

Positie in het periodiek systeem

Wat de naburige elementen laten zien

Cadmium staat in periode 5, groep 12 en het d-blok. De getoonde omgeving bevat onder meer Koper, Zink, Gallium, Zilver. Vergelijking met deze elementen helpt trends in atoomgrootte, ionisatie-energie, elektronegativiteit en binding langs het periodiek systeem te volgen.

Referentiegegevens

Fysische en atomaire eigenschappen

Classificatieovergangsmetaal

Toestand bij kamertemperatuurvast

Elektronenschillen2 · 8 · 18 · 18 · 2

Dichtheid8.65 g/cm³

Smeltpunt594.2 K (321.1 °C)

Kookpunt1 040 K (766.9 °C)

Pauling-elektronegativiteit1.69

Eerste ionisatie-energie867.8 kJ/mol

Elektronenaffiniteit—

De waarden beschrijven het element of het neutrale atoom waar van toepassing. Fysische gegevens kunnen afhangen van allotroop, druk, zuiverheid en meetomstandigheden.

Geschiedenis

Ontdekking en identificatie

De ontdekking van cadmium wordt in deze historische registratie in verband gebracht met Karl Samuel Leberecht Hermann. Herkenning als element, isolatie van een zuiver monster en de latere definitie via het atoomnummer vonden niet noodzakelijk op hetzelfde moment plaats.

Isotopen

Hoe isotopensamenstelling de getallen verandert

Het standaard atoomgewicht is 112.414(4). Deze waarde beschrijft de natuurlijke isotopensamenstelling van terrestrisch materiaal en is niet de massa van één specifiek atoom.

Cadmium heeft ten minste één stabiele isotoop. Isotopen hebben hetzelfde aantal protonen en horen dus bij hetzelfde element, maar verschillen in neutronental en atoommassa.

Veiligheid

Omgang en blootstelling

De risico’s van cadmium hangen af van chemische vorm, dosis en blootstellingsroute. Het element, zijn ionen en zijn verbindingen kunnen zeer verschillende biologische en milieueffecten hebben; controleer daarom de veiligheidsgegevens van de werkelijk gebruikte stof.