Nguyên tố hóa học · trang tham khảo

48Cd

Cadmi

Cadmi là nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử 48, ký hiệu Cd. Nó nằm ở chu kỳ 5, nhóm 12, khối d. Ở nhiệt độ phòng, trạng thái tham chiếu là rắn; cấu hình electron là [Kr] 4d10 5s2.

Số hiệu nguyên tử48

Nguyên tử khối chuẩn112.414(4)

Nhóm12

Chu kỳ5

Khốid

Cấu hình electron[Kr] 4d10 5s2

Cấu trúc electron

Yếu tố nào chi phối hóa học của nguyên tố

Phân lớp d tham gia trực tiếp vào hóa học của Cadmi. Ở kim loại chuyển tiếp, các electron có mức năng lượng gần nhau có thể cùng tham gia liên kết, vì vậy thường xuất hiện nhiều trạng thái oxi hóa, phức chất phối trí và hoạt tính xúc tác.

Cấu hình electron [Kr] 4d10 5s2 cần được đọc cùng trạng thái oxi hóa của hợp chất. Khi electron bị lấy đi hoặc được sắp xếp lại, mức chiếm chỗ của orbital d có thể thay đổi, kéo theo thay đổi về màu sắc, từ tính, kiểu liên kết và độ phản ứng.

Các dạng hóa học

Hợp chất, ion và vật liệu

Những dạng hóa học quan trọng của Cadmi gồm kim loại và hợp kim, oxide, halide và phức chất phối trí. Electron s và d có năng lượng gần nhau nên nhiều trạng thái oxi hóa có thể tồn tại; phối tử quanh ion kim loại có thể làm thay đổi mạnh màu sắc, từ tính và độ phản ứng.

Tính chất vật lý

Trạng thái và chuyển pha

Trạng thái tham chiếu ở nhiệt độ phòng là rắn. Mật độ được liệt kê là 8.65 g/cm³. Điểm nóng chảy là 594.2 K (321.1 °C). Điểm sôi là 1 040 K (766.9 °C). Áp suất, độ tinh khiết, cấu trúc tinh thể hoặc dạng thù hình có thể làm thay đổi các giá trị vật lý đo được.

Sự hiện diện và ứng dụng

Cadmi được gặp và sử dụng ở đâu

Trong thực tế, Cadmi thường được gặp trong các ứng dụng liên quan đến pin và ắc quy, sắc tố và mạ kim loại. Tùy trường hợp, tính chất được khai thác có thể thuộc về nguyên tố tinh khiết, một hợp chất, hợp kim hoặc một đồng vị cụ thể.

Trong thực tế

Ví dụ về các ứng dụng thực tế

Pin và ắc quy

Cadmi xuất hiện trong một số hệ pin, vật liệu điện cực hoặc chất điện ly; vai trò cụ thể phụ thuộc vào hợp chất và thiết kế của pin.

Sắc tố

Các hợp chất của Cadmi tạo màu hoặc tính chất quang học ổn định trong sơn, gốm, nhựa hoặc thủy tinh.

Mạ kim loại

Trong lĩnh vực mạ kim loại, Cadmi hoặc các hợp chất của nó được lựa chọn vì những tính chất hóa học, vật lý hoặc hạt nhân phù hợp với ứng dụng cụ thể.

Vị trí tuần hoàn

Các nguyên tố lân cận cho biết điều gì

Cadmi nằm ở chu kỳ 5, nhóm 12. Trong vùng lân cận hiển thị ở đây có Đồng, Kẽm, Gali, Bạc, Indi, Vàng, Thủy ngân và Tali. Những vị trí này cho phép so sánh trực tiếp kích thước nguyên tử, năng lượng ion hóa, trạng thái oxi hóa và xu hướng liên kết với các nguyên tố gần nhau trong bảng tuần hoàn.

Dữ liệu tham khảo

Tính chất vật lý và nguyên tử

Phân loạikim loại chuyển tiếp

Trạng thái ở nhiệt độ phòngrắn

Các lớp electron2 · 8 · 18 · 18 · 2

Mật độ8.65 g/cm³

Điểm nóng chảy594.2 K (321.1 °C)

Điểm sôi1 040 K (766.9 °C)

Độ âm điện Pauling1.69

Năng lượng ion hóa thứ nhất867.8 kJ/mol

Ái lực electron—

Các giá trị mô tả nguyên tố hoặc nguyên tử trung hòa khi thích hợp. Dữ liệu vật lý có thể phụ thuộc vào dạng thù hình, áp suất và điều kiện đo.

Lịch sử

Phát hiện và nhận diện

Việc phát hiện Cadmi gắn với Karl Samuel Leberecht Hermann. Việc nhận ra một nguyên tố mới, tách được mẫu đủ tinh khiết và gán số hiệu nguyên tử hiện đại không nhất thiết diễn ra cùng một thời điểm, nên lịch sử phát hiện cần được đọc theo từng mốc.

Đồng vị và nguyên tử khối

Thành phần đồng vị làm thay đổi các con số như thế nào

Nguyên tử khối chuẩn là 112.414(4). Giá trị này phản ánh thành phần đồng vị của vật chất tự nhiên trên Trái Đất, không phải khối lượng của một nguyên tử riêng lẻ.

Cadmi có ít nhất một đồng vị bền. Các đồng vị có cùng số proton nên vẫn là cùng một nguyên tố, nhưng khác số neutron và vì vậy khác khối lượng nguyên tử.

An toàn

Xử lý và phơi nhiễm

Một số dạng của Cadmi hoặc hợp chất của nó có độc tính đáng kể. Mức nguy hiểm phụ thuộc vào dạng hóa học, liều và đường phơi nhiễm; cần dùng dữ liệu an toàn của đúng chất đang thao tác.