← К таблице
Cd 48

Кадмий (Cd)

Переходный металл
Период: 5 Группа: 12 Блок: s

Твердое вещество

Стандартный атомный вес

112.414 u

Электронная конфигурация

[Kr] 5s2 4d10

Температура плавления

321.07 °C (594.22 K)

Температура кипения

766.85 °C (1040 K)

Плотность

8690 kg/m³

Степени окисления

−2, +1, +2

Электроотрицательность (Полинг)

1.69

Энергия ионизации (1-я)

Год открытия

1817

Атомный радиус

155 pm

Дополнительно

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

Атомный радиус (эмпир.)
155 pm
Ковалентный радиус
144 pm
Радиус Ван-дер-Ваальса
158 pm
Металлический радиус
138 pm
Плотность
Молярный объём
0.0131 L/mol
Агрегатное состояние (НУ)
solid
Температура плавления
321.07 °C
Температура кипения
766.85 °C
Теплопроводность
96.9 Вт/(м·К)
Удельная теплоёмкость
0.232 Дж/(г·К)
Молярная теплоёмкость
26.02 Дж/(моль·К)
Кристаллическая структура
hcp

Химические

Электроотрицательность (Полинг)
1.69
Электроотрицательность (Аллен)
1.52
Сродство к электрону
Энергия ионизации (1-я)
Энергия ионизации (2-я)
Энергия ионизации (3-я)
Энергия ионизации (4-я)
Энергия ионизации (5-я)
Степени окисления
−2, +1, +2
Валентные электроны
12
Электронная конфигурация

Термодинамические

Теплота плавления
0.06436234 eV
Теплота парообразования
1.036431 eV
Теплота возгонки
1.160802 eV
Теплота атомизации
1.160802 eV
Энтальпия атомизации

Ядерные

Протоны
48
Нейтроны
64
Известные изотопы
42
Стабильные изотопы
3
Наиболее стабильный изотоп
Cd-112
Год открытия
1817

Распространённость

Распространённость (земная кора)
0.15 мг/кг
Распространённость (океан)

Кристаллическая структура

Параметр решётки a
298 pm

Электронная структура

Электронов на оболочке
2, 8, 18, 18, 2

Идентификаторы

Номер CAS
7440-43-9
Термный символ
InChI
InChI=1S/Cd
InChI Key
BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N

Электронная конфигурация Измерено

Заряд иона
Протоны 48
Электроны 48
Заряд Нейтральный
Конфигурация Cd: 4d¹⁰ 5s²
Электронная конфигурация
Измерено
[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 Неспаренных: 0

Модель атома

Протоны 48
Нейтроны 64
Электроны 48
Массовое число 112
Стабильность Стабильный

Изотопы меняют число нейтронов, массу и стабильность — но не электронную конфигурацию нейтрального атома.

Схематическая модель атома, не в масштабе.

Атомный отпечаток

Спектр испускания / поглощения

16 / 16 (14 14 с интенсивностью)
Измерено
Испускание Видимый: 380–750 нм

Распределение изотопов

11224.1300%11112.8000%11012.4900%Массовое числоПриродная распространённость (%)
Массовое числоАтомная масса (а.е.м.)Природная распространённостьПериод полураспада
110 Стабильный109,90300661 ± 0,0000006112.4900%Стабильный
111 Стабильный110,90418287 ± 0,0000006112.8000%Стабильный
112 Стабильный111,90276287 ± 0,000000624.1300%Стабильный
Измерено

Фазовое состояние

1 атм / 101,325 кПа
Твёрдое 25 °C (298.15 K)

Причина: на 296.1 °C ниже точки плавления (321.07 °C)

Температура плавления 321.07 °C
Температура кипения 766.85 °C
Ниже точки плавления на 296.1 °C
0 K Текущая температура: 25 °C 6000 K
Шкала фаз

Схематично, не в масштабе

Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Плавление
Кипение
25°C
Твёрдое
Жидкое
Газообразное
Текущая

Точки фазовых переходов

Температура плавления Литература
321.07 °C
Температура кипения Литература
766.85 °C
Текущая фаза Расчёт
Твёрдое

Энергии переходов

Теплота плавления Литература
0.06436234 eV

Энергия для плавления 1 моля при tплав

Теплота испарения Литература
1.036431 eV

Энергия для испарения 1 моля при tкип

Теплота возгонки Литература
1.160802 eV

Энергия для возгонки 1 моля при tвозг

Плотность

Справочная плотность Литература
8690 kg/m³

При нормальных условиях

Текущая плотность Расчёт
8690 kg/m³

При нормальных условиях

Атомные спектры

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

Состав спектральных линий ?

ИонЗарядВсего линийВероятности переходовОбозначения уровней
Cd I 0691869
Cd II +117387173
Cd III +29500
Cd IV +310200
NIST спектральные линии →

Состав энергетических уровней ?

IonЗарядУровни
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 энергетические уровни →
48 Cd 112.414

Cadmium — Визуализатор атомных орбиталей

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

Cadmium — Визуализатор кристаллической структуры

Primitive Hexagonal · Pearson hP2
Экспериментальные
Pearson hP2
Коорд. № 12
Упаковка 61.221%
Cadmium — превью визуализатора кристаллической решётки
Three.js загружается только по запросу

Ионные радиусы

ЗарядКоординацияСпинРадиус
+24N/A78 пм
+25N/A87 пм
+26N/A95 пм
+27N/A103 пм
+28N/A110.00000000000001 пм
+212N/A131 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.)Природная распространённостьПериод полураспадаРежим 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
Природная распространённость 12.4900% ± 0.1800%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable
111 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 110,90418287 ± 0,00000061
Природная распространённость 12.8000% ± 0.1200%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable
112 Стабильный
Атомная масса (а.е.м.) 111,90276287 ± 0,0000006
Природная распространённость 24.1300% ± 0.2100%
Период полураспада Стабильный
Режим распада
stable

Спектральные линии

Длина волны (нм)ИнтенсивностьСтадия ионизацииТипПереходТочностьИсточник
398.19257 нм10Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.9s 1SИзмереноNIST
414.03021 нмN/ACd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.7d 1DИзмереноNIST
430.66718 нм8Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.8s 1SИзмереноNIST
441.29894 нм3Cd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 1SИзмереноNIST
466.2352 нм8Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.6d 1DИзмереноNIST
467.815 нм200Cd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 3SИзмереноNIST
479.99121 нм300Cd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 3SИзмереноNIST
508.58214 нмN/ACd Iemission4d10.5s.5p 3P* → 4d10.5s.6s 3SИзмереноNIST
515.46618 нм6Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.7s 1SИзмереноNIST
609.9142 нм300Cd Iemission4d10.5s.6s 3S → 4d10.5s.8p 3P*ИзмереноNIST
611.1495 нм100Cd Iemission4d10.5s.6s 3S → 4d10.5s.8p 3P*ИзмереноNIST
632.51689 нм100Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.5d 3DИзмереноNIST
633.00149 нм30Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.5d 3DИзмереноNIST
643.84695 нм2000Cd Iemission4d10.5s.5p 1P* → 4d10.5s.5d 1DИзмереноNIST
677.8116 нм30Cd Iemission4d10.5s.6s 1S → 4d10.5s.8p 1P*ИзмереноNIST
734.5665 нм1000Cd Iemission4d10.5s.6s 3S → 4d10.5s.7p 3P*ИзмереноNIST

Расширенные свойства

Ковалентные радиусы (расш.)

Ковалентный радиус (Пюккё)
 
Ковалентный радиус (Пюккё, двойная связь)
 
Ковалентный радиус (Брэгг)
 

Радиусы Ван-дер-Ваальса

Batsanov
 
Alvarez
 
UFF
 
MM3
 

Атомные и металлические радиусы

Атомный радиус (Рам)
 
Металлический радиус (C12)
 

Шкалы нумерации

Mendeleev
Pettifor
Glawe

Шкалы электроотрицательности

Ghosh
Miedema
Gunnarsson–Lundqvist
Robles–Bartolotti

Поляризуемость и дисперсия

Дипольная поляризуемость
 
Дипольная поляризуемость (погр.)
 
C₆ (Gould–Bučko)
 

Параметры Мидемы

Молярный объём Мидемы
 
Электронная плотность Мидемы

Риск поставок и экономика

Концентрация производства
Относительный риск поставок
Распределение запасов
Политическая стабильность (топ-производитель)
Политическая стабильность (топ-запасы)

Фазовые переходы и аллотропы

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
Детализация кристаллических радиусов (6)
ЗарядCNСпинrcrystal (pm)Источник
2IV92
2V101
2VI109
2VII117calculated,
2VIII124calculated,
2XII145
Режимы 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 X‑лучей (510)
Энергия (eV)f₁f₂
100.40004
10.16170.41842
10.32610.43764
10.49310.45775
10.66280.49362
10.83530.53685
11.01060.59258
11.18860.66328
11.36960.74242
11.55350.86125

Дополнительные данные

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:

Содержимое проверено на основе последних научных данных.