Cadmiu: fapte și fapte. Cadmiu: efecte asupra organismului uman. Otrăvirea cu metale grele Dați valorile numerice ale parametrilor principali ai cadmiului

Cadmiu- un element dintr-un subgrup secundar al celui de-al doilea grup, a cincea perioadă a sistemului periodic de elemente chimice a lui D. I. Mendeleev, cu număr atomic 48. Este desemnat prin simbolul Cd (latina cadmiu). Un metal de tranziție moale, ductil, maleabil, de culoare alb-argintiu.

Medicul de raion Rolov se distingea printr-o dispoziție dură. Așa că, în 1817, a ordonat să retragă de la vânzare toate preparatele cu oxid de zinc produse la fabrica Shenbeck a lui Hermann. După apariția preparatelor, a bănuit că există arsenic în oxid de zinc! (Oxidul de zinc este încă folosit pentru bolile de piele; din el se fac unguente, pulberi și emulsii.)
Pentru a-și dovedi cazul, inspectorul strict a dizolvat oxidul suspectat în acid și a trecut hidrogen sulfurat prin această soluție: a căzut un precipitat galben. Sulfurile de arsen sunt doar galbene!
Proprietarul fabricii a început să conteste decizia lui Rolov. El însuși era chimist și, după ce a analizat personal mostre de produse, nu a găsit arsenic în ele. El a raportat rezultatele analizei lui Rolov și, în același timp, autorităților statului Hanovra. În mod firesc, autoritățile au cerut mostre pentru a le trimite spre analiză unuia dintre chimiștii de renume. S-a decis ca judecătorul în disputa dintre Rolow și Hermann să fie profesorul Friedrich Stromeyer, care din 1802 a deținut Departamentul de Chimie la Universitatea din Göttingen și postul de inspector general al tuturor farmaciilor hanovriene.
Stromeyer a fost trimis nu numai oxid, ci și alte preparate de zinc din fabrica lui Hermann, inclusiv ZnCO3, din care s-a obținut acest oxid. Având carbonat de zinc calcinat, Stromeyer a primit oxid, dar nu alb, așa cum ar fi trebuit, ci gălbui. Proprietarul fabricii a explicat culoarea printr-un amestec de fier, dar Stromeyer nu a fost mulțumit de această explicație. Cumpărând mai multe preparate de zinc, a făcut o analiză completă a acestora și, fără prea multe dificultăți, a izolat elementul care a provocat îngălbenirea. Analiza a spus că nu a fost arsen (cum a susținut Rolov), dar nu fier (cum a susținut Herman).

Era un metal nou, necunoscut anterior, foarte asemănător din punct de vedere chimic cu zincul. Doar hidroxidul său, spre deosebire de Zn (OH) 2, nu era amfoter, dar avea proprietăți de bază pronunțate.

Elementul 48 al tabelului periodic În forma sa liberă, noul element era un metal alb, moale și nu foarte puternic, acoperit deasupra cu o peliculă de oxid maroniu. Stromeyer a numit acest metal cadmiu, sugerând în mod clar originea lui „zinc”: cuvântul grecesc καδμεια a fost folosit de mult timp pentru a desemna minereurile de zinc și oxidul de zinc.

În 1818, Stromeyer a publicat informații detaliate despre noul element chimic și aproape imediat au început să încalce prioritatea acestuia. Primul care a vorbit a fost același Rolov, care crezuse anterior că preparatele din fabrica lui Herman conțin arsenic. La scurt timp după Stromeyer, un alt chimist german, Kersten, a găsit un nou element în minereul de zinc din Silezia și l-a numit mellin (din latinescul mellinus - „galben ca gutuia”) din cauza culorii sedimentului format prin acțiunea hidrogenului sulfurat. Dar acesta era cadmiu descoperit deja de Stromeyer. Ulterior, pentru acest element au fost propuse încă două denumiri: claprothium - în cinstea faimosului chimist Martin Klaproth și Junonium - după asteroidul Juno descoperit în 1804. Dar numele dat elementului de către descoperitorul său era încă ferm stabilit. Adevărat, în literatura chimică rusă din prima jumătate a secolului al XIX-lea. cadmiul era adesea numit cadm.

Ce este Cadmiul? Este un metal greu care se obține din topirea altor metale precum zincul, cuprul sau plumbul. Este utilizat pe scară largă la fabricarea bateriilor cu nichel-cadmiu. În plus, fumul de țigară conține și un astfel de element. Ca urmare a expunerii continue la cadmiu, apar boli foarte grave ale plămânilor și rinichilor. Să luăm în considerare caracteristicile acestui metal mai detaliat.

Domeniul de aplicare al cadmiului

Cea mai mare parte a utilizării industriale a acestui metal este în acoperiri de protecție care protejează metalele de coroziune. O astfel de acoperire are un mare avantaj față de zinc, nichel sau staniu, deoarece nu se dezlipește în timpul deformării.

Ce alte utilizări pot avea cadmiul? Este folosit pentru a produce aliaje care sunt remarcabil de prelucrabile. Aliajele de cadmiu cu adaosuri minore de cupru, nichel și argint sunt utilizate pentru fabricarea rulmenților pentru automobile, avioane și motoare marine.

Unde se mai folosește cadmiul?

Sudorii, metalurgiștii și lucrătorii asociați cu industria textilă, electronică și bateriilor sunt cei mai expuși riscului de intoxicație cu cadmiu. Bateriile nichel-cadmiu sunt folosite în telefoanele mobile și alte dispozitive electronice. Acest metal este folosit și în producția de materiale plastice, vopsele, acoperiri metalice. Multe soluri care sunt fertilizate în mod regulat pot conține, de asemenea, niveluri ridicate din acest metal toxic.

cadmiu: proprietăți

Cadmiul, precum și compușii săi sunt caracterizați ca, dar nu a fost dovedit că o cantitate mică de element din mediu cauzează cancer. Inhalarea particulelor de metal în producția industrială contribuie la dezvoltarea cancerului pulmonar, dar atunci când consumă alimente contaminate, nu prezintă risc de a dezvolta cancer.

Cum intră cadmiul în corpul uman?

Toată lumea știe de multă vreme că fumul de țigară conține cadmiu. Acest metal greu intră în corpul unui fumător într-o cantitate de două ori mai mare decât cea a unei persoane care nu este supusă unui obicei atât de prost. Cu toate acestea, fumatul pasiv poate fi dăunător.

Legumele cu frunze, cerealele și cartofii cultivați în soluri bogate în cadmiu pot reprezenta o amenințare. Ficatul și rinichii vieții marine și animalelor sunt, de asemenea, renumite pentru conținutul crescut de acest metal.

Multe întreprinderi industriale, în special cele metalurgice, emit cantități mari de cadmiu în atmosferă. Persoanele care locuiesc în apropierea unor astfel de întreprinderi sunt incluse automat în grupul de risc.

Unele zone agricole folosesc în mod activ îngrășăminte cu fosfat, care conțin urme de cadmiu. Produsele cultivate pe acest teren reprezintă o potențială amenințare pentru oameni.

Efectul cadmiului asupra corpului uman

Astfel, am stabilit ce este cadmiul. Impactul asupra corpului uman al acestui metal greu poate provoca consecințe negative. În orice organism viu, se găsește într-o cantitate nesemnificativă, iar rolul său biologic nu este încă pe deplin înțeles. De obicei, cadmiul este asociat cu funcția negativă.

Efectul său toxic se bazează pe blocarea aminoacizilor care conțin sulf, ceea ce duce la perturbarea metabolismului proteinelor și deteriorarea nucleului celular. Acest metal greu promovează eliminarea calciului din oase și dăunează sistemului nervos. Se poate acumula în rinichi și ficat și este excretat din organism foarte lent. Acest proces poate dura zeci de ani. De obicei, cadmiul este excretat prin urină și fecale.

Inhalarea de cadmiu

Acest element este absorbit în corpul lucrătorilor industriali prin inhalare. Pentru a preveni acest lucru, utilizați echipament de protecție eficient. Nerespectarea acestei reguli duce la consecințe triste. Dacă se inhalează cadmiul, efectul unui astfel de metal asupra corpului uman se manifestă astfel: temperatura corpului crește, apar frisoane și dureri musculare.

După un timp, apar leziuni pulmonare, apar dureri în piept, dificultăți de respirație și tuse. În cazuri severe, această afecțiune provoacă moartea pacientului. Inhalarea aerului care conține cadmiu contribuie la dezvoltarea bolilor renale și a osteoporozei. Probabilitatea de cancer pulmonar crește de câteva ori.

Aportul de cadmiu cu alimente

De ce este periculos cadmiul din apă și alimente? Odată cu utilizarea regulată a alimentelor și apei contaminate, acest metal începe să se acumuleze în organism, ceea ce duce la consecințe negative: funcția rinichilor este perturbată, țesutul osos este slăbit, ficatul și inima sunt afectate, iar în cazurile severe apare moartea.

Consumul de alimente contaminate cu cadmiu poate provoca iritații stomacale, greață, dureri abdominale, diaree și vărsături. În plus, apar simptome asemănătoare gripei, se dezvoltă edem laringian și apare furnicături în mâini.

Cauzele intoxicației cu cadmiu

Intoxicația cu metale grele apare cel mai adesea la copii, diabetici, femei însărcinate și care alăptează, persoane care abuzează de fumat. În Japonia, intoxicația cu cadmiu apare ca urmare a consumului de orez contaminat. În acest caz, se dezvoltă apatia, rinichii sunt afectați, oasele se înmoaie și se deformează.

Regiunile industrializate, unde se află rafinăriile de petrol și întreprinderile metalurgice, sunt renumite pentru faptul că solul de acolo este contaminat cu cadmiu. Dacă produsele vegetale sunt cultivate în astfel de locuri, atunci există o mare probabilitate ca otrăvirea cu metale grele să apară.

Elementul se poate acumula în cantități mari în tutun. Dacă materia primă este uscată, atunci conținutul de metal crește brusc. Aportul de cadmiu în organism are loc atât cu activ, cât și cu apariția cancerului pulmonar, depinde direct de conținutul de metal din fum.

Tratament pentru otrăvire

Cadmiu:

• afectarea sistemului nervos central;
• durere osoasă ascuțită;
• proteine ​​în urină;
• pietre la rinichi;
• disfuncție a organelor genitale.

Dacă apare o otrăvire acută, victima trebuie ținută la cald, trebuie să asigure un aflux de aer proaspăt și odihnă. După spălarea stomacului, trebuie să i se administreze lapte cald, la care se adaugă puțin bicarbonat de sodiu. Nu există antidoturi pentru cadmiu. Pentru neutralizarea metalului se folosesc unithiol, steroizi și diuretice. Tratamentul complex presupune utilizarea de antagonişti ai cadmiului (zinc, fier, seleniu, vitamine). Medicul poate prescrie o dietă tonică generală, bogată în fibre și pectină.

Consecințe posibile

Un metal precum cadmiul are un efect foarte grav asupra organismului uman, iar dacă apare otrăvirea cu acest element, consecințele pot fi periculoase. Deplasează calciul din oase, contribuind la dezvoltarea osteoporozei. La adulți și copii, coloana vertebrală începe să se îndoaie și apare deformarea osului. În copilărie, o astfel de otrăvire duce la encefalopatie și neuropatie.

Ieșire

Astfel, am stabilit ce este un metal greu precum cadmiul. Influența acestui element asupra corpului uman este destul de gravă. Acumulându-se treptat în organism, duce la distrugerea multor organe. Puteți chiar să vă otrăviți cu cadmiu dacă mâncați multe alimente contaminate. Consecințele otrăvirii sunt, de asemenea, destul de periculoase.

Cadmiu

CADMIUM-Eu sunt; m.[lat. cadmiu din greacă. kadmeia - minereu de zinc]

1. Un element chimic (Cd), un metal alb-argintiu moale, vâscos, conținut în minereurile de zinc (face parte din multe aliaje cu punct de topire scăzut, utilizate în industria nucleară).

2. Vopsea galbenă artificială în diferite nuanțe.

◁ Cadmiu, th, th. Aliaje K-th. K-th galben(colorant).

(lat. Cadmiu), element chimic din grupa II a sistemului periodic. Numele provine din grecescul kadméia - minereu de zinc. Un metal argintiu cu o strălucire albăstruie, moale și fuzibil; densitate 8,65 g/cm 3, t pl 321,1ºC. Sunt extrase în timpul prelucrării minereurilor de plumb-zinc și cupru. Sunt utilizate pentru placarea cu cadmiu, în acumulatori de mare putere, în inginerie nucleară (tije de control ale reactoarelor), pentru producerea pigmenților. Face parte din aliaje cu punct de topire scăzut și din alte aliaje. Sulfurile de cadmiu, selenidele și telururile sunt materiale semiconductoare. Mulți compuși ai cadmiului sunt otrăvitori.

Cadmiu (lat. Cadmiu), Cd (a se citi „cadmiu”), un element chimic cu număr atomic 48, masă atomică 112,41.
Cadmiul natural este format din opt izotopi stabili: 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%) și 116 Cd (12,75%). Situat în perioada a 5-a în grupa IIB a tabelului periodic al elementelor. Configurarea celor două straturi electronice exterioare 4 s 2 p 6 d 10 5s 2 ... Stare de oxidare +2 (valenta II).
Raza atomului este de 0,154 nm, raza ionului Cd 2+ este de 0,099 nm. Energiile de ionizare secvențială sunt 8,99, 16,90, 37,48 eV. Electronegativitatea Pauling (cm. POLING Linus) 1,69.
Istoria descoperirilor
Descoperit de profesorul german F. Stromeyer (cm. STROMEIER Friedrich)în 1817. Farmaciştii din Magdeburg în studiul oxidului de zinc (cm. ZINC (element chimic)) ZnO a fost suspectat de impuritate de arsenic (cm. ARSENIC)... F. Stromeyer a izolat oxidul brun-brun din ZnO, l-a redus cu hidrogen (cm. HIDROGEN)și a primit un metal alb-argintiu, care a fost numit cadmiu (din grecescul kadmeia - minereu de zinc).
Fiind în natură
Conținutul în scoarța terestră este de 1,35 · 10 -5% în greutate, în apa mărilor și oceanelor 0,00011 mg/l. Sunt cunoscute câteva minerale foarte rare, de exemplu, greenockite GdS, otavit CdCO 3, monteponit CdO. Cadmiul se acumulează în minereurile polimetalice: sfalerita (cm. SFALERITĂ)(0,01-5%), galena (cm. GALENA)(0,02%), calcopirită (cm. HALCOPIRIT)(0,12%), pirita (cm. PIRIT)(0,02%), fahlores (cm. MINEREUL ALBASTRU) si Stannina (cm. STANNIN)(până la 0,2%).
Primirea
Principalele surse de cadmiu sunt produsele intermediare ale producției de zinc, praful de la topitorii de plumb și cupru. Materia prima este tratata cu acid sulfuric concentrat si se obtine CdSO 4 in solutie. Cd este izolat din soluție folosind praf de zinc:
CdS04 + Zn = ZnS04 + Cd
Metalul rezultat este purificat prin retopire sub un strat de alcali pentru a îndepărta impuritățile de zinc și plumb. Cadmiul de înaltă puritate se obține prin rafinare electrochimică cu purificarea intermediară a electrolitului sau prin topire în zone. (cm. ZONE MELT).
Proprietati fizice si chimice
Cadmiul este un metal moale alb argintiu cu o rețea hexagonală ( A = 0,2979, cu= 0,5618 nm). Punct de topire 321,1 ° C, punct de fierbere 766,5 ° C, densitate 8,65 kg / dm 3. Dacă bastonul de cadmiu este îndoit, atunci puteți auzi un trosnet ușor - este vorba despre microcristalele de metal care se freacă unele de altele. Potențial electrod standard de cadmiu -0,403 V, în domeniul potențialelor standard (cm. CAPACITATE STANDARD) este situat înaintea hidrogenului (cm. HIDROGEN).
În atmosferă uscată, cadmiul este stabil, în atmosferă umedă se acoperă treptat cu o peliculă de oxid de CdO. Peste punctul de topire, cadmiul arde în aer cu formarea de oxid de CdO maro:
2Cd + O2 = 2CdO
Vaporii de cadmiu reacţionează cu vaporii de apă pentru a forma hidrogen:
Cd + H2O = CdO + H2
În comparație cu vecinul său din grupa IIB - Zn, cadmiul reacționează mai lent cu acizii:
Сd + 2HCI = CdCl2 + H2
Reacția se desfășoară cel mai ușor cu acid azotic:
3Cd + 8HNO 3 = 3Cd (NO 3) 2 + 2NO - + 4H 2 O
Cadmiul nu reacționează cu alcalii.
În reacții, poate acționa ca un agent reducător ușor, de exemplu, în soluții concentrate, este capabil să reducă azotatul de amoniu la azotat de NH4NO2:
NH4NO3 + Cd = NH4NO2 + CdO
Cadmiul este oxidat prin soluții de săruri de Cu (II) sau Fe (III):
Cd + CuCl2 = Cu + CdCI2;
2FeCl 3 + Cd = 2FeCl 2 + CdCl 2
Peste punctul de topire, cadmiul reacţionează cu halogenii (cm. HALOGENI) cu formarea de halogenuri:
Cd + Cl2 = CdCl2
Cu gri (cm. SULF) iar alte calcogene formează calcogenuri:
Cd + S = CdS
Cadmiul nu reacționează cu hidrogenul, azotul, carbonul, siliciul și borul. Nitrura de Cd3N2 şi hidrura de CdH2 se obţin indirect.
În soluții apoase, ionii de cadmiu Cd 2+ formează complexe acvatice 2+ și 2+.
Hidroxidul de cadmiu Cd (OH) 2 se obține prin adăugarea de alcali la soluția de sare de cadmiu:
СdSO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + Cd (OH) 2 Ї
Hidroxidul de cadmiu practic nu se dizolvă în alcali, deși în timpul fierberii prelungite în soluții alcaline foarte concentrate se înregistrează formarea complecșilor de hidroxid 2–. Astfel, amfoter (cm. AMFOTERICE) proprietăţile oxidului de cadmiu CdO şi hidroxidului Cd (OH) 2 sunt mult mai slabe decât cele ale compuşilor de zinc corespunzători.
Hidroxidul de cadmiu Cd (OH) 2 , datorită complexării, se dizolvă ușor în soluții apoase de amoniac NH 3:
Cd (OH)2 + 6NH3 = (OH)2
Aplicație
40% din cadmiul produs este folosit pentru aplicarea acoperirilor anticorozive pe metale. 20% din cadmiu merge la fabricarea electrozilor de cadmiu folosiți în baterii, celule Weston normale. Aproximativ 20% din cadmiu este folosit pentru producerea de coloranți anorganici, lipituri speciale, materiale semiconductoare și fosfor. 10% cadmiu este o componentă a bijuteriilor și a aliajelor cu punct de topire scăzut, a materialelor plastice.
Acțiune fiziologică
Vaporii de cadmiu și compușii săi sunt toxici, iar cadmiul se poate acumula în organism. În apa potabilă, concentrația maximă admisă pentru cadmiu este de 10 mg / m 3. Simptomele intoxicației acute cu săruri de cadmiu sunt vărsături și convulsii. Compușii solubili de cadmiu, după ce au fost absorbiți în sânge, afectează sistemul nervos central, ficatul și rinichii și perturbă metabolismul fosfor-calciu. Otrăvirea cronică duce la anemie și distrugerea oaselor.

Dicţionar enciclopedic. 2009 .

Vezi ce este „cadmiul” în alte dicționare:

- (lat.cadmiu). Un metal vâscos, asemănător ca culoare cu staniul. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Chudinov A.N., 1910. CADMIUS lat. cadmiu, din kadmeia gea, pământ de cadmiu. Un metal care arată ca tabla. Explicația a 25.000 străini ...... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

CADMIUM- CADMIUM, Cadmiu, chimic. element, char. Cd, greutate atomică 112,41, număr de serie 48. Este conținut în cantități mici în majoritatea minereurilor de zinc și se obține ca produs secundar atunci când este exploatat zincul; se poate obtine si...... Enciclopedie medicală grozavă

CADMIUM- vezi CADMIUM (Cd). Conținut în apele de ramuri ale multor întreprinderi industriale, în special plumb-zinc și instalații de prelucrare a metalelor care utilizează galvanoplastie. Este prezent în îngrășămintele fosfatice. Acidul sulfuric se dizolvă în apă, ...... Bolile peștilor: un manual

Cadmiu- (Cd) metal alb argintiu. Este utilizat în inginerie nucleară și galvanizare, este o parte a aliajelor, este utilizat pentru pregătirea plăcilor de imprimare, lipituri, electrozi de sudare, în producția de semiconductori; este o componenta...... Enciclopedia rusă a protecției muncii

- (Cadmiu), Cd, element chimic din grupa II a sistemului periodic, număr atomic 48, masă atomică 112,41; metal, p.t. 321,1 shC. Cadmiul este folosit pentru aplicarea acoperirilor anticorozive pe metale, realizarea electrozilor, obtinerea pigmentilor, ... ... Enciclopedie modernă

- (simbol Cd), un metal alb argintiu din a doua grupă a tabelului periodic. Izolat pentru prima dată în 1817. Conținut în verdeochit (sub formă de sulfură), dar este obținut în principal ca produs secundar în extracția zincului și plumbului. Usor de falsificat... Dicționar enciclopedic științific și tehnic

Cd (din grecescul kadmeia zinc minereu * a. Cadmium; n. Kadmium; f. Cadmium; și. Cadmio), chim. element din grupa II periodic. Sistemul Mendeleev, at.n. 48, la. m. 112,41. În natură, există 8 izotopi stabili 106Cd (1,225%) 108Cd (0,875%), ... ... Enciclopedie geologică

soțul. metal (unul dintre principiile chimice sau elementele nedegradabile) găsite în minereul de zinc. Cadmiul, înrudit cu cadmiul. Admisty care conține cadmiu. Dicţionarul explicativ al lui Dahl. IN SI. Dahl. 1863 1866... Dicţionarul explicativ al lui Dahl

Cadmiu- (Cadmiu), Cd, element chimic din grupa II a sistemului periodic, număr atomic 48, masă atomică 112,41; metal, p.t. 321,1 °C. Cadmiul este folosit pentru aplicarea acoperirilor anticorozive pe metale, realizarea electrozilor, obtinerea pigmentilor, ... ... Dicţionar Enciclopedic Ilustrat

CADMIUM- chimic. element, simbol Cd (Latin Cadmium), at. n. 48, la. m. 112,41; metal moale alb argintiu lucios, densitate 8650 kg / m3, punct de topire = 320,9 ° С. Cadmiul este un element rar și oligoelement, otrăvitor, care se găsește de obicei în minereuri împreună cu zincul, pentru care ...... Marea Enciclopedie Politehnică

- (lat. Cadmiu) Cd, element chimic din grupa II a sistemului periodic, număr atomic 48, masă atomică 112,41. Numele provine din grecescul kadmeia minereu de zinc. Un metal argintiu cu o strălucire albăstruie, moale și fuzibil; densitate 8,65 g / cm & sup3, ... ... Dicţionar enciclopedic mare

Cadmiu(Cadmiu), Cd, element chimic din grupa II a sistemului periodic al lui Mendeleev; număr atomic 48, greutate atomică 112,40; metal alb, strălucitor, greu, moale, struns. Elementul este format dintr-un amestec de 8 izotopi stabili cu numere de masă: 106 (1,215%), 108 (0,875%), 110 (12,39%), 111 (12,75%), 112 (24,07%), 113 (12, 26% ), 114 (28,86%), 116 (7,58%).

Referință istorică.În 1817, chimistul german F. Stromeyer, în timpul unui audit al uneia dintre farmacii, a constatat că carbonatul de zinc de acolo conținea o impuritate dintr-un metal necunoscut, care a fost precipitat sub formă de sulfură galbenă de hidrogen sulfurat dintr-o soluție acidă. Stromeyer a numit metalul pe care l-a descoperit cadmiu (din grecescul kadmeia - oxid de zinc impur, de asemenea minereu de zinc). Independent de el, oamenii de știință germani K. Hermann, K. Carsten și W. Meissner au descoperit cadmiul în minereurile de zinc din Silezia în 1818.

Distribuția cadmiului în natură. Cadmiul este un element rar și oligoelement cu o litosferă clarke de 1,3 · 10 -5% în greutate. Cadmiul se caracterizează prin migrarea în apele subterane fierbinți împreună cu zincul și alte elemente calcofile și concentrarea în depozite hidrotermale. Sfelerita minerală ZnS în unele locuri conține până la 0,5-1% Cd, până la maximum 5%. Greenockite CdS este mai puțin frecventă. Cadmiul este concentrat în rocile sedimentare marine - șisturi (Mansfeld, Germania), în gresii, în care este asociat și cu zinc și alte elemente calcofile. Trei minerale independente foarte rare de cadmiu sunt cunoscute în biosferă - carbonat CdCO 3 (poziții), oxid CdO (monteponit) și selenidă CdSe.

Proprietățile fizice ale cadmiului. Rețeaua cristalină a cadmiului este hexagonală, a = 2,97311 Å, c = 5,60694 Å (la 25 ° C); raza atomică 1,56 Å, raza ionică Cd 2+ 1,03 Å. Densitate 8,65 g/cm 3 (20 ° C), punct de topire 320,9 ° C, punct de fierbere 767 ° C, coeficient de dilatare termică 29,8 · 10 -6 (la 25 ° C); conductivitate termică (la 0 ° C) 97,55 W / (m K) sau 0,233 cal / (cm sec ° C); căldură specifică (la 25 ° C) 225,02 J / (kg K) sau 0,055 cal / (g ° C); rezistivitate electrică (la 20 ° C) 7,4 · 10 -8 ohm · m (7,4 · 10 -6 ohm · cm); coeficient de temperatură al rezistenței electrice 4,3 · 10 -3 (0-100 ° C). Rezistență la tracțiune 64 MN/m2 (6,4 kgf/mm2), alungire 20%, duritate Brinell 160 MN/m2 (16 kgf/mm2).

Proprietățile chimice ale cadmiului.În conformitate cu configurația electronică externă a atomului 4d 10 5s 2, valența cadmiului în compuși este de 2. În aer, cadmiul se ternează, devenind acoperit cu o peliculă subțire de oxid de CdO, care protejează metalul de oxidarea ulterioară. La încălzirea puternică în aer, cadmiul arde în oxid CdO - o pulbere cristalină de la culoare maro deschis la maro închis, densitate 8,15 g/cm 3; la 700 ° C, CdO se sublimează fără a se topi. Cadmiul se leagă direct de halogeni; acești compuși sunt incolori; CdCl 2, CdBr 2 și CdI 2 sunt foarte ușor solubile în apă (aproximativ 1 parte de sare anhidră într-o parte de apă la 20 ° C), CdF 2 este mai greu de dizolvat (1 parte în 25 de părți de apă). Cu sulf, cadmiul formează sulfură CdS de la culoarea galben-lămâie la roșu portocaliu, insolubilă în apă și acizi diluați. Cadmiul se dizolvă ușor în acid azotic cu eliberarea de oxizi de azot și formarea de nitrat, care dă hidratul Cd (NOa) 2 5H 2 O și sulfatul 3CdSO 4 · 8H 2 O. Soluțiile de sare de cadmiu au o reacție acidă datorită hidrolizei; alcalii caustici precipită din ele hidroxidul alb Cd (OH) 2, insolubil în exces de reactiv; totuşi, sub acţiunea soluţiilor alcaline concentrate asupra Cd (OH)2 s-au obţinut hidroxocadmiaţi, de exemplu Na2. Cationul Cd2+ formează cu ușurință ioni complecși cu amoniac 2+ și cu cianogen 2- și 4-. Sunt cunoscute numeroase săruri de cadmiu bazice, duble și complexe. Compușii de cadmiu sunt otrăvitori; inhalarea vaporilor săi de oxid este deosebit de periculoasă.

Obținerea cadmiului. Cadmiul este obținut din produse secundare ale prelucrării minereurilor de zinc, plumb-zinc și cupru-zinc. Aceste produse (conțin 0,2-7% cadmiu) sunt tratate cu acid sulfuric diluat, care dizolvă oxizii de cadmiu și zinc. Din soluție se precipită cadmiul cu praf de zinc; reziduul spongios (un amestec de cadmiu și zinc) se dizolvă în acid sulfuric diluat și se izolează cadmiul prin electroliza acestei soluții. Cadmiul electrolitic este topit sub un strat de sodă caustică și turnat în bastoane; puritatea metalului - nu mai puțin de 99,98%.

Aplicarea cadmiului. Cadmiul metalic este folosit în reactoare nucleare, pentru acoperiri anticorozive și decorative, în baterii. Cadmiul este baza unor aliaje de rulmenți și face parte din aliajele cu punct de topire scăzut (de exemplu, aliajul de lemn). Aliajele cu punct de topire scăzut sunt folosite pentru lipirea sticlei de metal, în stingătoarele automate, pentru turnări subțiri și complexe în forme de ipsos și altele. Sulfura de cadmiu (galben de cadmiu) - vopsea pentru vopsire. Sulfatul de cadmiu și amalgamul sunt utilizate în celula Weston normală.

Cadmiu în organism. Conținutul de cadmiu din plante este de 10 -4% (pe substanță uscată); la unele animale (bureţi, celenterate, viermi, echinoderme şi tunicate) - 4-10 -5 - 3-10 -3% substanţă uscată. Se găsește la toate vertebratele. Ficatul este cel mai bogat în cadmiu. Cadmiul afectează metabolismul carbohidraților, sinteza acidului hipuric în ficat și activitatea anumitor enzime.

DEFINIȚIE

Cadmiu- al patruzeci și optulea element al tabelului periodic. Denumire - Cd din latinescul „cadmium”. Situat în perioada a cincea, grupa IIB. Se referă la metale. Nucleul are o încărcare de 48.

În ceea ce privește proprietățile sale, cadmiul este similar cu zincul și se găsește de obicei ca impuritate în minereurile de zinc. În ceea ce privește prevalența în natură, este semnificativ inferior zincului: conținutul de cadmiu din scoarța terestră este de numai aproximativ 10 -5% (greutate).

Cadmiul este un metal alb argintiu (Fig. 1) moale, maleabil, ductil. În seria de tensiuni, stă mai departe decât zincul, dar înaintea hidrogenului și înlocuiește ultimul dintre acizi. Deoarece Cd (OH) 2 este un electrolit slab, sărurile de cadmiu sunt hidrolizate, iar soluțiile lor sunt acide.

Orez. 1. Cadmiu. Aspect.

Greutatea atomică și moleculară a cadmiului

Greutatea moleculară relativă a substanței(M r) este un număr care arată de câte ori masa unei molecule date este mai mare decât 1/12 din masa unui atom de carbon și masa atomică relativă a unui element(A r) - de câte ori masa medie a atomilor unui element chimic este mai mare de 1/12 din masa unui atom de carbon.

Deoarece în stare liberă cadmiul există sub formă de molecule monoatomice de Cd, valorile maselor sale atomice și moleculare coincid. Ele sunt egale cu 112.411.

Izotopi de cadmiu

Se știe că în natură, cadmiul poate fi găsit sub formă de opt izotopi stabili, dintre care doi sunt radioactivi (113 Cd, 116 Cd): 106 Cd, 108 Cd, 110 Cd, 111 Cd, 112 Cd și 114 Cd. Numerele lor de masă sunt 106, 108, 110, 111, 112, 113, 114 și, respectiv, 116. Nucleul izotopului de cadmiu 106 Cd conține patruzeci și opt de protoni și cincizeci și opt de neutroni, iar restul izotopilor diferă de acesta doar prin numărul de neutroni.

Ioni de cadmiu

La nivelul de energie externă al atomului de cadmiu, există doi electroni, care sunt de valență:

1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 3d 10 4s 2 4p 6 4d 10 5s 2.

Ca rezultat al interacțiunii chimice, cadmiul donează electronii de valență, adică. este donatorul lor și se transformă într-un ion încărcat pozitiv:

Cd 0 -2e → Cd 2+.

Moleculă și atom de cadmiu

În stare liberă, cadmiul există sub formă de molecule monoatomice de Cd. Iată câteva proprietăți care caracterizează atomul și molecula de cadmiu:

Aliaje de cadmiu

Cadmiul este inclus ca componentă în unele aliaje. De exemplu, aliajele de cupru care conțin aproximativ 1% cadmiu (bronz cu cadmiu) sunt utilizate pentru fabricarea firelor de telegraf, telefon, troleibuz, deoarece aceste aliaje au o rezistență și o rezistență la uzură mai mari decât cuprul. Un număr de aliaje cu punct de topire scăzut, cum ar fi cele utilizate în stingătoarele automate, conțin cadmiu.

Exemple de rezolvare a problemelor

EXEMPLUL 1

EXEMPLUL 2