Таблица Менделеева
Среда, 26.02.2020, 18:40
Меню сайта

Категории раздела
Щелочные металлы [6]
Щелочноземельные металлы [6]
Переходные металлы [38]
Легкие металлы [11]
Полуметаллы [7]
Галогены [6]
Инертные газы [7]
Неметаллы [7]
Актиноиды [15]
Лантаноиды [15]

Вход на сайт

Поиск
Случайные элементы:
ФЕРМИЙ (лат. Fermium)
ХАССИЙ (лат. Hassium)
НАТРИЙ (лат. Natrium)
ТАНТАЛ (лат. Tantalum)
КИСЛОРОД (лат. Oхygenium)

Статистика

Новости, новости Беларуси, последние новости, новости мира на Uvaga.By
Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

Главная » Статьи » Элементы » Переходные металлы

КАДМИЙ (лат. Cadmium)

КАДМИЙ (лат. Cadmium)

 

Общие сведения

Химический элемент таблицы Менделеева, металл.
Символ элемента: Cd.
Атомный номер: 48.
Положение в таблице: 5-й период, группа - IIВ(12).
Относительная атомная масса: 112,41.
Степень окисления: +2.
Валентность: II.
Электроотрицательность: 1,69.
Электронная конфигурация: [Kr]4s2p6d105s2.
Природный кадмий состоит из восьми стабильных изотопов: 106 Cd (1,22% ), 108 Cd (0,88%), 110 Cd (12,39%), 111 Cd (12,75%), 112 Cd (24,07%), 113 Cd (12,26%), 114 Cd (28,85%) и 116 Cd (12,75%).

 

Строение атома

Число электронов: 48.
Число протонов: 48.
Радиус нейтрального атома: 0,154 нм.
Радиус иона Cd2+ 0,099 нм.
Энергии последовательной ионизации атома 8,99, 16,90, 37,48 эВ.

 

История открытия

Открыт немецким профессором Ф. Штромейером в 1817. Провизоры Магдебурга при изучении оксида цинка ZnO заподозрили в нем примесь мышьяка. Ф. Штромейер выделил из ZnO коричнево-бурый оксид, восстановил его водородом и получил серебристо-белый металл, который получил название кадмий (от греческого kadmeia — цинковая руда).

Нахождение в природе

Содержание в земной коре 1,35·10–5 % по массе, в воде морей и океанов 0,00011 мг/л. Известно несколько очень редких минералов, например, гринокит GdS, отавит CdCO 3 , монтепонит CdO. Кадмий накапливается в полиметаллических рудах: сфалерите (0,01-5%), галените (0,02%), халькопирите (0,12%), пирите (0,02%), блеклых рудах и станнине (до 0,2%).

Получение

Основные источники кадмия — промежуточные продукты цинкового производства, пыль свинцовых и медеплавильных заводов. Сырье обрабатывают концентрированной серной кислотой и получают СdSO 4в растворе. Из раствора Cd выделяют, используя цинковую пыль:
CdSO 4+ Zn = ZnSO 4 + Cd
Полученный металл очищают переплавкой под слоем щелочи для удаления примесей цинка и свинца. Кадмий высокой чистоты получают электрохимическим рафинированием с промежуточной очисткой электролита или методом зонной плавки.

Физические и химические свойства

Кадмий — серебристо-белый мягкий металл с гексагональной решеткой ( а = 0,2979,с = 0,5618 нм). Температура плавления 321,1°C, кипения 766,5°C, плотность 8,65 кг/дм 3 . Если кадмиевую палочку изгибать, то можно услышать слабый треск — это трутся друг о друга микрокристаллики металла. Стандартный электродный потенциал кадмия —0,403 В, в ряду стандартных потенциалов он расположен до водорода.
В сухой атмосфере кадмий устойчив, во влажной постепенно покрывается пленкой оксида CdO. Выше температуры плавления кадмий горит на воздухе с образованием оксида CdO бурого цвета:
2Сd + O 2= 2CdO
Пары кадмия реагируют с парами воды с образованием водорода:
Cd + H 2 O = CdO + H 2
По сравнению со своим соседом по группе IIB — Zn кадмий медленнее реагирует с кислотами:
Сd + 2HCl = CdCl 2+ H 2
Легче всего реакция протекает с азотной кислотой:
3Cd + 8HNO 3 = 3Cd(NO 3 )2 + 2NO + 4H2 O
Со щелочами кадмий не реагирует.
В реакциях может выступать в качестве мягкого восстановителя, например в концентрированных растворах он способен восстанавливать нитрат аммония до нитрита NH 4 NO 2 :
NH 4 NO 3+ Cd = NH 4 NO 2 + CdO
Кадмий окисляется растворами солей Cu (II) или Fe (III):
Cd + CuCl 2 = Cu + CdCl 2 ;
2FeCl 3 + Cd = 2FeCl 2 + CdCl2
Выше температуры плавления кадмий реагирует с галогенами с образованием галогенидов:
Cd + Cl 2= CdCl 2
С серой и другими халькогенами образует халькогениды:
Cd + S = CdS
С водородом, азотом, углеродом, кремнием и бором кадмий не реагирует. Нитрид Cd 3 N 2и гидрид CdH 2получают косвенными путями.
В водных растворах ионы кадмия Cd2+ образуют аквакомплексы [Cd(H 2 O) 4 ] 2+и [Cd(H 2 O) 6 ] 2+ .
Гидроксид кадмия Cd(OH) 2получают добавлением к раствору соли кадмия щелочи:
С dSO 4 + 2NaOH = Na2 SO 4 + Cd(OH)2 (осадок)
Гидроксид кадмия в щелочах практически не растворяется, хотя при длительном кипячении в очень концентрированных растворах щелочей зафиксировано образование гидроксидных комплексов [Cd(OH) 6 ]2– . Таким образом, амфотерные свойства оксида CdO и гидроксида Cd(OH) 2 кадмия выражены гораздо слабее, чем у соответствующих соединений цинка.
Гидроксид кадмия Cd(OH) 2за счет комплексообразования легко растворяется в водных растворах аммиака NH 3 :
Cd(OH) 2 + 6NH 3 = [Cd(NH3 ) 6 ](OH)2

Применение

40% производимого кадмия используется для нанесения антикоррозионных покрытий на металлы. 20% кадмия идет на изготовление кадмиевых электродов, применяемых в аккумуляторах, нормальных элементах Вестона. Около 20% кадмия используется для производства неорганических красящих веществ, специальных припоев, полупроводниковых материалов и люминофоров. 10% кадмия — компонент ювелирных и легкоплавких сплавов, пластмасс.

Физиологическая роль

Пары кадмия и его соединения токсичны, причем кадмий может накапливаться в организме. В питьевой воде ПДК для кадмия 10 мг/м3 . Симптомы острого отравления солями кадмия — рвота и судороги. Растворимые соединения кадмия после всасывания в кровь поражают центральную нервную систему, печень и почки, нарушают фосфорно-кальциевый обмен. Хроническое отравление приводит к анемии и разрушению костей.
 
Категория: Переходные металлы | Добавил: ischavliuga (24.10.2017)
Просмотров: 283 | Рейтинг: 0.0/0

Посмотрите также:

ФЕРМИЙ (лат. Fermium)
ХАССИЙ (лат. Hassium)
НАТРИЙ (лат. Natrium)
ТАНТАЛ (лат. Tantalum)
КИСЛОРОД (лат. Oхygenium)

Последние новости:

Древнейшие кристаллы помогли узнать истинный возраст магнитного поля Земли
Очередная проверка emdrive
На Земле гораздо больше рек и озер, чем думали ученые
Ученые выяснили, сколько нужно людей для полета к планете Проксима b
Биологи выделили клетку, из которой можно восстановить всё тело

Мы в телеграмм

Всего комментариев: 0
avatar
(С)Обратная связь © 2020 Каталог сайтов Всего.RU Каталог сайтов OpenLinks.RU Бесплатный каталог AddsSites, регистрация сайтов.