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Cd 48

Cadmium (Cd)

transition-metal
周期: 5 族: 12 ブロック: d

Solid

標準原子量

112.414 u

電子配置

[Kr] 5s2 4d10

融点

321.07 °C

沸点

766.85 °C

密度

8690 kg/m³

酸化数

−2, +1, +2

電気陰性度(Pauling)

1.69

第1イオン化エネルギー

8.99382 eV

発見年

1817

原子半径

155 pm

詳細

名称の由来 Greek: kadmeia (ancient name for calamine (zinc oxide)).
発見国 Germany
発見者 Fredrich Stromeyer

Cadmium is a soft, bluish-white post-transition metal in group 12. It occurs mainly as a minor constituent of zinc ores and is usually recovered as a by-product of zinc refining. Chemically it is dominated by the +2 oxidation state and forms many salts with ionic character. Its technological importance has declined in some applications because cadmium and many cadmium compounds are highly toxic, but it remains useful where particular electrochemical, pigment, or semiconductor properties are required.

Soft bluish metal belonging to group 12 of the periodic table. Extremely toxic even in low concentrations. Chemically similar to zinc, but lends itself to more complex compounds. Discovered in 1817 by F. Stromeyer.

The name derives from Greek kadmeia for "calamine" (zinc carbonate), with which it was found as an impurity in nature. It may have been found in furnace flue dust in Thebes, a city in the Boeottia region of central Greece. The mythological king of Phoenicia, Cadmus, founded Thebes and would be a source for the name of the ore. The element was discovered and first isolated by German physician Friedrich Stromeyer in 1817.

Cadmium was discovered by Friedrich Strohmeyer, a German chemist, in 1817 while studying samples of calamine (ZnCO3). When heated, Strohmeyer noticed that some samples of calamine glowed with a yellow color while other samples did not. After further examination, he determined that the calamine that changed color when heated contained trace amounts of a new element. There is only one mineral that contains significant amounts of cadmium, greenockite (CdS), but it is not common enough to mine profitably. Fortunately, small amounts of cadmium are found in zinc ores and most of the cadmium produced today is obtained as a byproduct of mining and refining zinc.

From the Latin word cadmia, Greek kadmeia - the ancient name for calamine, zinc carbonate. Discovered by Stromeyer in 1817 from an impurity in zinc carbonate. Cadmium most often occurs in small quantities associated with zinc ores, such as sphalerite (ZnS). Greenockite (CdS) is the only mineral of any consequence bearing cadmium. Almost all cadmium is obtained as a by-product in the treatment of zinc, copper, and lead ores. It is a soft, bluish-white metal which is easily cut with a knife. It is similar in many respects to zinc. In 1927 the International Conference on Weights and Measures redefined the meter in terms of the wavelength of the red cadmium spectral line (i.e. 1m = 1.553,164.13 wavelengths). This definition has been changed (see Krypton).

画像

性質

物理的性質

原子半径(経験値)
155 pm 全元素の原子半径(経験値)を比較 →
共有結合半径
144 pm 全元素の共有結合半径を比較 →
ファンデルワールス半径
158 pm 全元素のファンデルワールス半径を比較 →
金属半径
138 pm 全元素の金属半径を比較 →
密度
8690 kg/m³ 全元素の密度を比較 →
モル体積
0.0131 L/mol
標準温度・圧力(STP)での相
固体 全元素の標準温度・圧力(STP)での相を比較 →
融点
321.07 °C 全元素の融点を比較 →
沸点
766.85 °C 全元素の沸点を比較 →
熱伝導率
96.9 W/(m·K) 全元素の熱伝導率を比較 →
比熱容量
0.232 J/(g·K) 全元素の比熱容量を比較 →
モル熱容量
26.02 J/(mol·K) 全元素のモル熱容量を比較 →
結晶構造
六方最密充填構造 全元素の結晶構造を比較 →

化学的性質

電気陰性度(Pauling)
1.69 全元素の電気陰性度(Pauling)を比較 →
電気陰性度(Allen)
1.52
電子親和力
-0.7 eV (負の値—この原子は電子を取り込まないと予測される)
第1イオン化エネルギー
8.99382 eV 全元素の第1イオン化エネルギーを比較 →
第2イオン化エネルギー
16.908371 eV 全元素の第2イオン化エネルギーを比較 →
第3イオン化エネルギー
37.468129 eV 全元素の第3イオン化エネルギーを比較 →
第4イオン化エネルギー
51.000176 eV 全元素の第4イオン化エネルギーを比較 →
第5イオン化エネルギー
67.900234 eV 全元素の第5イオン化エネルギーを比較 →
酸化数
−2, +1, +2 全元素の酸化数を比較 →
価電子
12 全元素の価電子を比較 →
電子配置
[Kr] 5s2 4d10

熱力学的性質

融解熱
0.06436234 eV 全元素の融解熱を比較 →
蒸発熱
1.036431 eV 全元素の蒸発熱を比較 →
昇華熱
1.160802 eV
原子化熱
1.160802 eV
原子化エンタルピー
1.158729 eV

原子核

陽子数
48 全元素の陽子数を比較 →
中性子数
64 全元素の中性子数を比較 →
既知の同位体
42 全元素の既知の同位体を比較 →
安定同位体
3 全元素の安定同位体を比較 →
最も安定な同位体
Cd-112
発見年
1817

存在度

存在度(地殻)
0.15 mg/kg 全元素の存在度(地殻)を比較 →
存在度(海洋)
1.1 × 10−4 mg/L 全元素の存在度(海洋)を比較 →

結晶構造

格子定数a
298 pm

電子構造

各電子殻の電子数
2, 8, 18, 18, 2 全元素の各電子殻の電子数を比較 →

識別子

CAS登録番号
7440-43-9 全元素のCAS登録番号を比較 →
項記号
1S0
InChI
InChI=1S/Cd
InChI Key
BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N

電子配置 測定値

イオンの電荷
陽子 48
電子 48
電荷 中性
電子配置 Cd: 4d¹⁰ 5s²
電子配置
測定値
[Kr] 4d¹⁰ 5s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s²
軌道図
1s
2/2
2s
2/2
2p
6/6
3s
2/2
3p
6/6
4s
2/2
3d
10/10
4p
6/6
5s
2/2
4d
10/10
総電子数: 48 不対電子: 0

原子モデル

陽子 48
中性子 64
電子 48
質量数 112
安定性 安定

同位体によって中性子数、質量、安定性は変わりますが、中性原子の電子配置は変わりません。

模式的な原子モデルです。実際の縮尺とは異なります。

原子の指紋

発光/吸収スペクトル

16 / 16 (14 強度データあり:14本)
測定値
発光 可視光:380–750 nm

同位体分布

11224.1300%11112.8000%11012.4900%質量数天然存在比(%)
質量数原子質量(u)天然存在比半減期
110 安定109.90300661 ± 0.0000006112.4900%安定
111 安定110.90418287 ± 0.0000006112.8000%安定
112 安定111.90276287 ± 0.000000624.1300%安定
測定値

相/状態

1 atm / 101.325 kPa
固体 25 °C (298.15 K)

理由: 融点(321.07 °C)より296.1 °C低い

融点 321.07 °C
沸点 766.85 °C
融点との差(下) 296.1 °C
0 K 現在の温度: 25 °C 6000 K
相変化図

模式図、実際の縮尺とは異なります

固体
液体
気体
融解
沸騰
25°C
固体
液体
気体
現在

相転移点

融点 文献値
321.07 °C
沸点 文献値
766.85 °C
現在の相 計算値
固体

相転移エネルギー

融解熱 文献値
0.06436234 eV

融点で1 molを融解させるのに必要なエネルギー

蒸発熱 文献値
1.036431 eV

沸点で1 molを蒸発させるのに必要なエネルギー

昇華熱 文献値
1.160802 eV

昇華点で1 molを昇華させるのに必要なエネルギー

密度

基準密度 文献値
8690 kg/m³

標準条件下

現在の密度 計算値
8690 kg/m³

標準条件下

原子スペクトル

全48件中10件を表示しています。 イオンの電荷の昇順で並べています。

スペクトル線データの収録状況 ?

イオン電荷スペクトル線の総数遷移確率準位の表記
Cd I 0691869
Cd II +117387173
Cd III +29500
Cd IV +310200
NISTスペクトル線データの収録状況 →

準位データの収録状況 ?

イオン電荷準位
Cd I 0128
Cd II +1101
Cd III +248
Cd IV +352
Cd V +42
Cd VI +52
Cd VII +62
Cd VIII +72
Cd IX +82
Cd X +92
NIST準位データの収録状況 →
48 Cd 112.414

Cadmium — 原子軌道可視化ツール

[Kr]5s24d10
エネルギー準位 2 8 18 18 2
酸化数 -2, +1, +2
HOMO 5s n=5 · l=0 · m=0
Cadmium — 原子軌道可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます
48 Cd 112.414

Cadmium — 結晶構造可視化ツール

単純六方格子 · ピアソン記号 hP2
実験値
ピアソン記号 hP2
配位数 12
充填率 61.221%
Cadmium — 結晶構造可視化ツールのプレビュー
Three.jsは必要な場合にのみ読み込まれます

イオン半径

電荷配位スピン半径
+24データなし78 pm
+25データなし87 pm
+26データなし95 pm
+27データなし103 pm
+28データなし110.00000000000001 pm
+212データなし131 pm

化合物

Cd
112.410 u
Cd+2
112.410 u
Cd
108.905 u
Cd
114.905 u
Cd
112.904 u
Cd
106.907 u
Cd
113.903 u
Cd
110.904 u
Cd
103.910 u
Cd
116.907 u
Cd+2
110.904 u
Cd
102.913 u
Cd
111.903 u
Cd
109.903 u
Cd+2
108.905 u
Cd
105.906 u
Cd
107.904 u
Cd
115.905 u

同位体 (3)

質量数原子質量(u)天然存在比半減期崩壊形式
110 安定109.90300661 ± 0.0000006112.4900% ± 0.1800%安定
stable
111 安定110.90418287 ± 0.0000006112.8000% ± 0.1200%安定
stable
112 安定111.90276287 ± 0.000000624.1300% ± 0.2100%安定
stable
110 安定
原子質量(u) 109.90300661 ± 0.00000061
天然存在比 12.4900% ± 0.1800%
半減期 安定
崩壊形式
stable
111 安定
原子質量(u) 110.90418287 ± 0.00000061
天然存在比 12.8000% ± 0.1200%
半減期 安定
崩壊形式
stable
112 安定
原子質量(u) 111.90276287 ± 0.0000006
天然存在比 24.1300% ± 0.2100%
半減期 安定
崩壊形式
stable

スペクトル線

波長(nm)強度電離段階種類遷移精度出典
398.19257 nm10Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.9s 1S測定値NIST
414.03021 nmデータなしCd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.7d 1D測定値NIST
430.66718 nm8Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.8s 1S測定値NIST
441.29894 nm3Cd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 1S測定値NIST
466.2352 nm8Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.6d 1D測定値NIST
467.815 nm200Cd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 3S測定値NIST
479.99121 nm300Cd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 3S測定値NIST
508.58214 nmデータなしCd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 3S測定値NIST
515.46618 nm6Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.7s 1S測定値NIST
609.9142 nm300Cd Iemission4d10.5s.6s 3S → 4d10.5s.8p 3P*測定値NIST
611.1495 nm100Cd Iemission4d10.5s.6s 3S → 4d10.5s.8p 3P*測定値NIST
632.51689 nm100Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.5d 3D測定値NIST
633.00149 nm30Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.5d 3D測定値NIST
643.84695 nm2000Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.5d 1D測定値NIST
677.8116 nm30Cd Iemission4d10.5s.6s 1S → 4d10.5s.8p 1P*測定値NIST
734.5665 nm1000Cd Iemission4d10.5s.6s 3S → 4d10.5s.7p 3P*測定値NIST

詳細な性質

共有結合半径(詳細)

共有結合半径(Pyykkö)
136 pm
共有結合半径(Pyykkö、二重結合)
144 pm
共有結合半径(Bragg)
160 pm

ファンデルワールス半径

Batsanov
220 pm
Alvarez
249 pm
UFF
284.8 pm
MM3
250 pm

原子半径と金属半径

原子半径(Rahm)
238 pm
金属半径(C12)
151 pm

番号付けの尺度

Mendeleev
78
Pettifor
75
Glawe
75

電気陰性度の尺度

Ghosh
0
Miedema
4
Gunnarsson–Lundqvist
4
Robles–Bartolotti
3

分極率と分散

双極子分極率
46 a.u.
双極子分極率(不確かさ)
2 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
405 Ha·Bohr6

ミーデマパラメータ

ミーデマモル体積
13 cm3/mol
ミーデマ電子密度
2

供給リスクと経済性

生産集中度
32
相対供給リスク
7
埋蔵量の分布
20
政治的安定性(最大生産国)
24
政治的安定性(最大埋蔵国)
11

相転移と同素体

融点594.22 K
沸点1040.15 K

酸化数の分類

−2 extended
+2 main
+1 extended

専門参考データ

遮蔽定数 (10)
n軌道σ
1s0.9744
2p4.091
2s12.6142
3d14.3931
3p17.3085
3s17.1588
4d32.1232
4p28.5888
4s27.1308
5s39.808
結晶半径の詳細 (6)
電荷CNスピンrcrystal (pm)由来
2IV92
2V101
2VI109
2VII117calculated,
2VIII124calculated,
2XII145
同位体の崩壊形式 (59)
同位体モード強度
94B+—
94B+p—
95B+100%
95B+p4.6%
96B+100%
96B+p1.6%
97B+100%
97B+p7.4%
98B+100%
98B+p0%
X線散乱因子 (510)
エネルギー (eV)f₁f₂
10—0.40004
10.1617—0.41842
10.3261—0.43764
10.4931—0.45775
10.6628—0.49362
10.8353—0.53685
11.0106—0.59258
11.1886—0.66328
11.3696—0.74242
11.5535—0.86125

追加データ

参考文献

(9)
2 Atomic Mass Data Center (AMDC), International Atomic Energy Agency (IAEA)
Cd

The half-life and atomic mass data was provided by the Atomic Mass Data Center at the International Atomic Energy Agency.

3 IUPAC Commission on Isotopic Abundances and Atomic Weights (CIAAW)
Cadmium

Element data are cited from the Atomic weights of the elements (an IUPAC Technical Report). The IUPAC periodic table of elements can be found at https://iupac.org/what-we-do/periodic-table-of-elements/. Additional information can be found within IUPAC publication doi:10.1515/pac-2015-0703 Copyright © 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry.

4 IUPAC Periodic Table of the Elements and Isotopes (IPTEI)

The information are cited from Pure Appl. Chem. 2018; 90(12): 1833-2092, https://doi.org/10.1515/pac-2015-0703.

ライセンスに関する注記: Copyright (c) 2020 International Union of Pure and Applied Chemistry. The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) contribution within Pubchem is provided under a CC-BY-NC-ND 4.0 license, unless otherwise stated.
5 Jefferson Lab, U.S. Department of Energy
Cadmium

Thomas Jefferson National Accelerator Facility (Jefferson Lab) is one of 17 national laboratories funded by the U.S. Department of Energy. The lab's primary mission is to conduct basic research of the atom's nucleus using the lab's unique particle accelerator, known as the Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF). For more information visit https://www.jlab.org/

ライセンスに関する注記: Please see citation and linking information: https://education.jlab.org/faq/index.html
6 Los Alamos National Laboratory, U.S. Department of Energy
Cadmium

The periodic table at the LANL (Los Alamos National Laboratory) contains basic element information together with the history, source, properties, use, handling and more. The provenance data may be found from the link under the source name.

7 NIST Physical Measurement Laboratory
Cadmium

The periodic table contains NIST's critically-evaluated data on atomic properties of the elements. The provenance data that include data for atomic spectroscopy, X-ray and gamma ray, radiation dosimetry, nuclear physics, and condensed matter physics may be found from the link under the source name. Ref: https://www.nist.gov/pml/atomic-spectra-database

8 PubChem Elements
Cadmium

This section provides all form of data related to element Cadmium.

9 PubChem Elements
Cadmium

The element property data was retrieved from publications.

最終更新:

データ検証済み:

内容は最新の科学データと照合して確認されています。