Cd 48

Кадмий (Cd)

Переходный металл
Период: 5 Группа: 12 Блок: d

Твердое вещество

Стандартная относительная атомная масса

112,414 u

Электронная конфигурация

[Kr] 5s2 4d10

Температура плавления

321,07 °C

Температура кипения

766,85 °C

Плотность

8690 kg/m³

Степени окисления

−2, +1, +2

Электроотрицательность (по Полингу)

1,69

Энергия ионизации (1-я)

8,99382 eV

Год открытия

1817

Атомный радиус

155 pm

Подробные сведения

Происхождение названия Греческий: kadmeia (древнее название каламина (оксида цинка)).
Страна открытия Германия
Первооткрыватели Фридрих Штромейер

Кадмий — мягкий голубовато-белый постпереходный металл группы 12. Он встречается главным образом как минорный компонент цинковых руд и обычно извлекается как побочный продукт переработки цинка. В химическом отношении для него характерна степень окисления +2, и он образует множество солей с ионным характером. Его технологическое значение в некоторых областях снизилось, поскольку кадмий и многие его соединения высокотоксичны, однако он остаётся полезным там, где требуются особые электрохимические, пигментные или полупроводниковые свойства.

Мягкий голубоватый металл, относящийся к 12-й группе периодической таблицы. Чрезвычайно токсичен даже в низких концентрациях. Химически сходен с цинком, но образует более сложные соединения. Открыт в 1817 году F. Stromeyer.

Название происходит от греческого kadmeia — «каменная цинковая руда» (карбонат цинка), в качестве примеси которого он был найден в природе. Возможно, он был обнаружен в печной золе в Фивах, городе в области Беотия в центральной Греции. Мифологический царь Финикии Кадм основал Фивы и послужил источником названия руды. Элемент был открыт и впервые выделен немецким врачом Фридрихом Штромейером в 1817 году.

Кадмий был открыт Фридрихом Штромейером, немецким химиком, в 1817 году при изучении образцов калымина (ZnCO3). При нагревании Штромейер заметил, что некоторые образцы калымина светятся жёлтым цветом, тогда как другие — нет. После дальнейшего изучения он установил, что калымин, изменяющий цвет при нагревании, содержит следовые количества нового элемента. Существует только один минерал, содержащий значительные количества кадмия, — гринокит (CdS), но его недостаточно для рентабельной добычи. К счастью, небольшие количества кадмия встречаются в цинковых рудах, и большая часть производимого сегодня кадмия получается как побочный продукт добычи и переработки цинка.

От латинского слова cadmia, греческого kadmeia — древнего названия калымина, карбоната цинка. Открыт Штромейером в 1817 году как примесь в карбонате цинка. Кадмий чаще всего встречается в небольших количествах в ассоциации с цинковыми рудами, такими как сфалерит (ZnS). Гринокит (CdS) — единственный сколько-нибудь значимый минерал, содержащий кадмий. Почти весь кадмий получают как побочный продукт при переработке цинковых, медных и свинцовых руд. Это мягкий, голубовато-белый металл, который легко режется ножом. Во многих отношениях он сходен с цинком. В 1927 году Международная конференция по мерам и весам переопределила метр через длину волны красной спектральной линии кадмия (т. е. 1 м = 1.553,164.13 длины волны). Это определение было изменено (см. криптон).

Изображения

Свойства

Физические свойства

Атомный радиус (эмпирический)
155 pm Сравнить Атомный радиус (эмпирический) у всех элементов →
Ковалентный радиус
144 pm Сравнить Ковалентный радиус у всех элементов →
Ван-дер-ваальсов радиус
158 pm Сравнить Ван-дер-ваальсов радиус у всех элементов →
Металлический радиус
138 pm Сравнить Металлический радиус у всех элементов →
Плотность
8690 kg/m³ Сравнить Плотность у всех элементов →
Молярный объём
0,0131 L/mol
Фаза при стандартных температуре и давлении
Твёрдое вещество Сравнить Фаза при стандартных температуре и давлении у всех элементов →
Температура плавления
321,07 °C Сравнить Температура плавления у всех элементов →
Температура кипения
766,85 °C Сравнить Температура кипения у всех элементов →
Теплопроводность
96,9 Вт/(м·К) Сравнить Теплопроводность у всех элементов →
Удельная теплоёмкость
0,232 Дж/(г·К) Сравнить Удельная теплоёмкость у всех элементов →
Молярная теплоёмкость
26,02 Дж/(моль·К) Сравнить Молярная теплоёмкость у всех элементов →
Кристаллическая структура
Гексагональная плотноупакованная Сравнить Кристаллическая структура у всех элементов →

Химические свойства

Электроотрицательность (по Полингу)
1,69 Сравнить Электроотрицательность (по Полингу) у всех элементов →
Электроотрицательность (по Аллену)
1,52
Сродство к электрону
-0,7 eV (отрицательное значение — присоединение электрона энергетически невыгодно)
Энергия ионизации (1-я)
8,99382 eV Сравнить Энергия ионизации (1-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (2-я)
16,908371 eV Сравнить Энергия ионизации (2-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (3-я)
37,468129 eV Сравнить Энергия ионизации (3-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (4-я)
51,000176 eV Сравнить Энергия ионизации (4-я) у всех элементов →
Энергия ионизации (5-я)
67,900234 eV Сравнить Энергия ионизации (5-я) у всех элементов →
Степени окисления
−2, +1, +2 Сравнить Степени окисления у всех элементов →
Валентные электроны
12 Сравнить Валентные электроны у всех элементов →
Электронная конфигурация
[Kr] 5s2 4d10

Термодинамические свойства

Теплота плавления
0,06436234 eV Сравнить Теплота плавления у всех элементов →
Теплота испарения
1,036431 eV Сравнить Теплота испарения у всех элементов →
Теплота сублимации
1,160802 eV
Теплота атомизации
1,160802 eV
Энтальпия атомизации
1,158729 eV

Ядерные свойства

Протоны
48 Сравнить Протоны у всех элементов →
Нейтроны
64 Сравнить Нейтроны у всех элементов →
Известные изотопы
42 Сравнить Известные изотопы у всех элементов →
Стабильные изотопы
3 Сравнить Стабильные изотопы у всех элементов →
Наиболее стабильный изотоп
Cd-112
Год открытия
1817

Распространённость

Содержание в земной коре
0,15 мг/кг Сравнить Содержание в земной коре у всех элементов →
Содержание в океане
1,1 × 10−4 мг/л Сравнить Содержание в океане у всех элементов →

Кристаллическая структура

Параметр решётки a
298 pm

Электронная структура

Электроны по оболочкам
2, 8, 18, 18, 2 Сравнить Электроны по оболочкам у всех элементов →

Идентификаторы

Номер CAS
7440-43-9 Сравнить Номер CAS у всех элементов →
Символ терма
1S0
InChI
InChI=1S/Cd
Ключ InChI
BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Измеренные

Заряд иона
Протоны 48
Электроны 48
Заряд Нейтральный атом
Конфигурация Cd: 4d¹⁰ 5s²
Электронная конфигурация
Измеренные
[Kr] 4d¹⁰ 5s²
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s² 4p⁶ 4d¹⁰ 5s²
Орбитальная диаграмма
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
Всего электронов: 48 Неспаренные: 0

Модель атома

Протоны 48
Нейтроны 64
Электроны 48
Массовое число 112
Стабильность Стабильный

Изотопы различаются числом нейтронов, массой и стабильностью, но не электронной конфигурацией нейтрального атома.

Схематическая модель атома, без соблюдения масштаба.

Атомный отпечаток

Спектр излучения / поглощения

16 / 16 (14 14 с интенсивностью)
Измеренные
Излучение Видимый диапазон: 380–750 нм

Распределение изотопов

11224,1300%11112,8000%11012,4900%Массовое числоСодержание в природе (%)
Массовое числоАтомная масса (а. е. м.)Содержание в природеПериод полураспада
110 Стабильный109,90300661 ± 0,0000006112,4900%Стабильный
111 Стабильный110,90418287 ± 0,0000006112,8000%Стабильный
112 Стабильный111,90276287 ± 0,000000624,1300%Стабильный
Измеренные

Фаза / агрегатное состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое вещество 25 °C (298,15 К)

Причина: на 296,1 °C ниже температуры плавления (321,07 °C)

Температура плавления 321,07 °C
Температура кипения 766,85 °C
Ниже температуры плавления на 296,1 °C
0 К Текущая температура: 25 °C 6000 К
Шкала фазовых состояний

Схематично, без соблюдения масштаба

Твёрдое вещество
Жидкость
Газ
Плавление
Кипение
25°C
Твёрдое вещество
Жидкость
Газ
Текущее значение

Температуры фазовых переходов

Температура плавления Из литературы
321,07 °C
Температура кипения Из литературы
766,85 °C
Текущая фаза Расчётные
Твёрдое вещество

Энергии переходов

Теплота плавления Из литературы
0,06436234 eV

Энергия, необходимая для плавления 1 моль вещества при температуре плавления

Теплота испарения Из литературы
1,036431 eV

Энергия, необходимая для испарения 1 моль вещества при температуре кипения

Теплота сублимации Из литературы
1,160802 eV

Энергия, необходимая для сублимации 1 моль вещества при температуре сублимации

Плотность

Справочная плотность Из литературы
8690 kg/m³

При стандартных условиях

Текущая плотность Расчётные
8690 kg/m³

При стандартных условиях

Атомные спектры

Показано 10 из 48. Сортировка по заряду иона (по возрастанию).

Данные о спектральных линиях ?

ИонЗарядВсего линийВероятности переходовОбозначения уровней
Cd I 0691869
Cd II +117387173
Cd III +29500
Cd IV +310200
Данные NIST о спектральных линиях →

Данные об энергетических уровнях ?

ИонЗарядУровни
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
Данные NIST об энергетических уровнях →
48 Cd 112.414

Кадмий — Визуализатор атомных орбиталей

[Kr]5s24d10
Энергетические уровни 2 8 18 18 2
Степени окисления -2, +1, +2
HOMO 5s n=5 · l=0 · m=0
Кадмий — предварительный просмотр визуализатора атомных орбиталей
Three.js загружается только по запросу
48 Cd 112.414

Кадмий — Визуализатор кристаллической структуры

Примитивная гексагональная · Символ Пирсона hP2
Экспериментальные
Символ Пирсона hP2
Коорд. число 12
Коэффициент упаковки 61.221%
Кадмий — предварительный просмотр визуализатора кристаллической структуры
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+24Нет данных78 пм
+25Нет данных87 пм
+26Нет данных95 пм
+27Нет данных103 пм
+28Нет данных110.00000000000001 пм
+212Нет данных131 пм

Соединения

Cd
112,410 а. е. м.
Cd+2
112,410 а. е. м.
Cd
108,905 а. е. м.
Cd
114,905 а. е. м.
Cd
112,904 а. е. м.
Cd
106,907 а. е. м.
Cd
113,903 а. е. м.
Cd
110,904 а. е. м.
Cd
103,910 а. е. м.
Cd
116,907 а. е. м.
Cd+2
110,904 а. е. м.
Cd
102,913 а. е. м.
Cd
111,903 а. е. м.
Cd
109,903 а. е. м.
Cd+2
108,905 а. е. м.
Cd
105,906 а. е. м.
Cd
107,904 а. е. м.
Cd
115,905 а. е. м.

Изотопы (3)

Массовое числоАтомная масса (а. е. м.)Содержание в природеПериод полураспадаТип распада
110 Стабильный109,90300661 ± 0,0000006112,4900% ± 0,1800%Стабильный
stable
111 Стабильный110,90418287 ± 0,0000006112,8000% ± 0,1200%Стабильный
stable
112 Стабильный111,90276287 ± 0,000000624,1300% ± 0,2100%Стабильный
stable
110 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 109,90300661 ± 0,00000061
Содержание в природе 12,4900% ± 0,1800%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
111 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 110,90418287 ± 0,00000061
Содержание в природе 12,8000% ± 0,1200%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable
112 Стабильный
Атомная масса (а. е. м.) 111,90276287 ± 0,0000006
Содержание в природе 24,1300% ± 0,2100%
Период полураспада Стабильный
Тип распада
stable

Спектральные линии

Длина волны (нм)ИнтенсивностьСтепень ионизацииТипПереходТочностьИсточник
398.19257 нм10Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.9s 1SИзмереннаяNIST
414.03021 нмНет данныхCd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.7d 1DИзмереннаяNIST
430.66718 нм8Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.8s 1SИзмереннаяNIST
441.29894 нм3Cd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 1SИзмереннаяNIST
466.2352 нм8Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.6d 1DИзмереннаяNIST
467.815 нм200Cd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 3SИзмереннаяNIST
479.99121 нм300Cd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 3SИзмереннаяNIST
508.58214 нмНет данныхCd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 3SИзмереннаяNIST
515.46618 нм6Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.7s 1SИзмереннаяNIST
609.9142 нм300Cd Iemission4d10.5s.6s 3S → 4d10.5s.8p 3P*ИзмереннаяNIST
611.1495 нм100Cd Iemission4d10.5s.6s 3S → 4d10.5s.8p 3P*ИзмереннаяNIST
632.51689 нм100Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.5d 3DИзмереннаяNIST
633.00149 нм30Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.5d 3DИзмереннаяNIST
643.84695 нм2000Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.5d 1DИзмереннаяNIST
677.8116 нм30Cd Iemission4d10.5s.6s 1S → 4d10.5s.8p 1P*ИзмереннаяNIST
734.5665 нм1000Cd Iemission4d10.5s.6s 3S → 4d10.5s.7p 3P*ИзмереннаяNIST

Расширенные данные о свойствах

Ковалентные радиусы (расширенные данные)

Ковалентный радиус (по Пююккё)
136 pm
Ковалентный радиус (по Пююккё, двойная связь)
144 pm
Ковалентный радиус (по Брэггу)
160 pm

Ван-дер-ваальсовы радиусы

Batsanov
220 pm
Alvarez
249 pm
UFF
284,8 pm
MM3
250 pm

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (по Раму)
238 pm
Металлический радиус (КЧ 12)
151 pm

Шкалы нумерации

Mendeleev
78
Pettifor
75
Glawe
75

Шкалы электроотрицательности

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

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость
46 a.u.
Дипольная поляризуемость (неопределённость)
2 a.u.
C₆ (Gould–Bučko)
405 Ha·Bohr6

Параметры Мидемы

Молярный объём по Мидеме
13 cm3/mol
Электронная плотность по Мидеме
2

Риски поставок и экономика

Концентрация производства
32
Относительный риск поставок
7
Распределение запасов
20
Политическая стабильность (ведущий производитель)
24
Политическая стабильность (страна с крупнейшими запасами)
11

Фазовые переходы и аллотропные модификации

Температура плавления594,22 K
Температура кипения1040,15 K

Категории степеней окисления

−2 extended
+2 main
+1 extended

Расширенные справочные данные

Константы экранирования (10)
nОрбитальσ
1s0,9744
2p4,091
2s12,6142
3d14,3931
3p17,3085
3s17,1588
4d32,1232
4p28,5888
4s27,1308
5s39,808
Подробные данные о кристаллических радиусах (6)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Происхождение
2IV92
2V101
2VI109
2VII117calculated,
2VIII124calculated,
2XII145
Типы распада изотопов (59)
ИзотопРежимИнтенсивность
94B+—
94B+p—
95B+100%
95B+p4,6%
96B+100%
96B+p1,6%
97B+100%
97B+p7,4%
98B+100%
98B+p0%
Факторы рассеяния рентгеновского излучения (510)
Энергия (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

Дополнительные данные

Оценочная распространённость в земной коре

The estimated element abundance in the earth's crust.

Оценочная распространённость в земной коре

1.5×10-1 milligrams per kilogram

Источники (1)

Оценочная распространённость в океане

The estimated element abundance in the earth's oceans.

Оценочная распространённость в океане

1.1×10-4 milligrams per liter

Источники (1)

Источники

(9)
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.

Примечание к лицензии: 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/

Примечание к лицензии: 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.

Последнее обновление:

Данные проверены:

Содержание проверено на соответствие новейшим научным данным.