|
|
|
|
|
Símbol: Cd |
Nombre atòmic: 48 |
|
|
Cadmi |
Cadmio |
Cadmium |
Cadmium |
Grup: 12 |
Període: 5 |
|
|
Família: Metalls de
transició |
Configuració electrònica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 |
|||||
|
Generalitats |
|||||
|
Descobridor/s: Friedrich Stromeyer |
Nacionalitat: alemay |
Any: 1817 |
|||
|
Origen del nom: del
llatí “cadmia” que significa “calamine”
(carbonat de zinc, ZnCO3) i de la paraula grega
“kadmeia” amb el mateix significat. |
Una mica
d’història: El va descobrir
el químic alemany Friedrich Stromeyer al 1817, al trobar-lo incrustat en
forns de zinc. Com a impuresa de mostres de carbonat de zinc, ZnCO3.
Va observar que aquestes mostres canviaven de color en escalfar-les, quan el
carbonat pur això no ho fa; seguint aquesta observació va
aïllar una mica de metall de cadmi per torrefacció i
reducció del sulfur. |
||||
|
Estat natural: És un element
escàs en la natura, i la greenockita (SCd) únic mineral de
cadmi no és una font comercial del metall. Quasi tot el que es produeix s’obté com a
subproducte de la fosa i refinament del minerals de zinc com
l’esfalerita (ZnS), que generalment contenen de 0,2 a 0,4% de cadmi. També acompanya, en menor proporció, a
minerals de plom i coure. Estats Units, Canadà, Mèxic,
Austràlia, Bèlgica, Luxemburg i República de Corea
són fonts importants, encara que no tots són productors. |
Estructura cristal·lina: Sistema Hexagonal |
|
|||
|
Abundància
a l’ésser humà: 700 ppb (parts per bilió) en pes. |
Abundància
a la Terra: ocupa el lloc 65è en la classificació dels
elements més abundants en l’escorça terrestre. |
Abundància
al Sistema Solar: 2 ppb (parts per bilió) en pes. |
|||
|
Propietats |
||||||||
|
Físiques |
Massa
atòmica (u) |
Densitat
(kg/m3) |
Duresa
(escala de Mohs) |
Volum
atòmic (cm3/mol) |
||||
|
112,411 |
8650 |
2 |
13,1 |
|||||
|
Tèrmiques |
Estat
d’agregació a 298 K |
Punt de
fusió (K) |
Punt
d’ebullició (K) |
|
||||
|
sòlid |
594,1 |
1038 |
|
|||||
|
Radis |
Radi
atòmic (Å) |
Radi
iònic (Å) |
Radi
covalent (Å) |
|
||||
|
1,54 |
0,97 (Cd+2) |
1,48 |
|
|||||
|
Ionització |
Afinitat
electrònica (KJ/mol) |
1a
energia ionització (KJ/mol) |
2a
energia ionització (KJ/mol) |
3a energia
ionització (KJ/mol) |
Estats
d’oxidació |
|||
|
0 |
867,7 |
1631,4 |
3616,2 |
+2 |
||||
|
Elèctriques |
Conductivitat
elèctrica (mOhm.cm)-1 |
Electròniques |
Electronegativitat
(Pauling) |
Polaritzabilitat
(Å3) |
|
|||
|
146,4 |
1,69 |
7,2 |
|
|||||
|
Termodinàmiques |
Calor
d’atomització (KJ/mol d’àtoms) |
Calor de
fusió (KJ/mol) |
Calor de
vaporització (KJ/mol) |
Calor
específica (J/kg K) |
Conductivitat
tèrmica (J/m s ºC) |
|||
|
112,0 |
6,1 |
107,0 |
229,90 |
96,90 |
||||
|
Altres |
Potencial
normal de reducció (v) |
Caràcter
metàl·lic |
Precaucions: La
inhalació de pols de cadmi provoca problemes a les vies
respiratòries i als ronyons, pot inclòs provocar la mort. La ingestió de qualsevol
quantitat significativa de cadmi provoca emmetzinament immediat i danys al
fetge i ronyons. Altres efectes sobre la salut que
poden ser causats pel cadmi són: diarrees, dolor
d’estómac, vòmits, danys en la reproducció i
inclòs infertilitat, danys en el sistema nerviós central, i en
l’immunològic. Els compostos de cadmi són
cancerígens i poden ser teratògens. |
|||||
|
- 0,40 Cd2+ | Cd |
metall |
|||||||
|
Característiques: |
|
|||||||
|
És un element químic
relativament rar. És similar en molts aspectes al zinc. És un metall blanc
blavós platejat, molt brillant, molt dúctil i mal·leable,
es talla fàcilment amb un ganivet. Els seus vapors, de color ataronjat,
cristal·litzen per refredament en formes octaèdriques regulars. Té isòtops estables i
radioisòtops. |
||||||||
|
Isòtops |
||||||
|
Isòtop |
Protons |
Neutrons |
Símbol |
Vida mitjana |
Abundància(%) |
Altres |
|
Cadmi -
106 |
48 |
58 |
106Cd |
Estable |
1,25 |
|
|
Cadmi
-107 |
48 |
59 |
107Cd |
6,52
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Cadmi -
108 |
48 |
60 |
108Cd |
Estable |
0,89 |
|
|
Cadmi
– 109 |
48 |
61 |
109Cd |
462
dies |
0,00 |
Radioactiu |
|
Cadmi
– 110 |
48 |
62 |
110Cd |
Estable |
12,49 |
|
|
Cadmi -
111 |
48 |
63 |
111Cd |
Estable |
12,80 |
|
|
Cadmi
– 112 |
48 |
64 |
112Cd |
Estable |
24,13 |
|
|
Cadmi
– 113 |
48 |
65 |
113Cd
|
900000
milions d’anys |
12,22 |
|
|
Cadmi
– 114 |
48 |
66 |
114Cd |
Estable |
28,73 |
|
|
Cadmi
– 115 |
48 |
67 |
115Cd |
2,23
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Cadmi
– 116 |
48 |
68 |
116Cd |
Estable |
7,49 |
|
|
Cadmi
– 117 |
48 |
69 |
117Cd |
2,49
hores |
0,00 |
Radioactiu |
|
Reactivitat |
|
|
Descripció |
És divalent en tots els seus compostos estables i
el seu ió és incolor. És bastant reactiu en front de l'oxigen i els
àcids, però no davant dels àlcalis. Es dissolt lentament
en àcid sulfúric diluït i forma solucions que contenen el
ió aquós Cd (II) juntament amb hidrogen gas; a la
pràctica el Cd (II) és present com a ió complex (Cd(OH2)6)2+: Cd (s) + H2SO4 (aq) à Cd2+ (aq) + SO42- (aq)
+ H2 (g) Les reaccions del cadmi amb àcids oxidants com el
nítric, són complexes i depenen de condicions precises. En calent, crema a l'aire amb una llum nítida,
formant l'òxid CdO: 2 Cd (s) + O2 (g) à 2 CdO (s) Reacciona amb halògens i
forma halurs de cadmi (II): Cd (s) + F2 (g) à CdF2 de color blanc Cd (s) + Br2 (g) à CdBr2 de color groc pàlid Cd (s) + I2 (g) à CdI2 de color blanc |
|
Amb aire |
Suau, amb calor à CdO
2 Cd (s) + O2 (g)
à 2 CdO
(s)
|
|
Amb HCL 6M |
Suau à H2; CdCl2 |
|
Amb HNO3 15
M |
Suau à Cd(NO3)2 ; NOx |
|
Amb NaOH 6M |
No reacciona |
|
Obtenció |
Pràcticament tot el cadmi
s’obté com a subproducte de la metal·lúrgia del
zinc. Degut a que és més volàtil que el zinc, el cadmi
present als minerals d’aquest es separa en la primera porció del
metall que s’obté (amb una riquesa aproximada del 15%) i es
separa per destil·lació fraccionada. En el procés
d’afinació electrolítica del zinc, si es regula
adequadament el voltatge, queda el cadmi en els fangs anòdics i es
recupera per destil·lació. |
|
El cadmi es diposita
electròliticament sobre metalls, principalment ferro o l’acer,
sobre els que forma un revestiment químicament resistent. S’alia amb el coure per als cables
elèctrics. El cadmi rebaixa el punt de
fusió des metalls amb els que s’alia; s’utilitza amb Pb,
Sn i Bi en la fabricació de fusibles per a sistemes automàtics,
alarmes contra incendis i fusibles elèctrics. Un aliatge de cadmi amb Pb i Zn
s’utilitza com a soldadura per al ferro. S’utilitza també per a
les barres de control en plantes elèctriques nuclears per la seva
capacitat d’absorció de neutrons lents i com a blindatge contra
neutrons en aparells de mesura, principalment s’utilitza
l’isòtop 113. Les sales de cadmi
s’utilitzen en fotografia i en la fabricació de focs
d’artifici, pintures fluorescents, vidres i porcellana. El sulfur de cadmi és
utilitzat en un tipus de cèl·lules fotovoltaiques, i les piles
recarregables de níquel i cadmi són cada vegada més
usades. El sulfat de cadmi s’utilitza
en medicina com a astringent. El sulfur (CdS) i seleniur (CdSe)
s’utilitzen com a pigment. Els compostos de cadmi s’utilitzen com estabilitzadors de plàstics (PVC) i en la producció de cadmi fosforat. |
|
|
Molt tòxic |