Кадмій: факти та фактики. Кадмій: впливом геть організм людини. Отруєння важкими металами Наведіть чисельні значення основних параметрів кадмію

Кадмій- Елемент побічної підгрупи другої групи, п'ятого періоду періодичної системихімічних елементів Д. І. Менделєєва, з атомним номером 48. Позначається символом Cd (лат. Cadmium). М'який кування тягучий перехідний метал сріблясто-білого кольору.

Окружний лікар Ролов відрізнявся крутою вдачею. Так, у 1817 р. він наказав вилучити з продажу всі препарати з окисом цинку, що виробляється на шенебецькій фабриці Германа. за зовнішньому виглядупрепаратів він запідозрив, що в окисі цинку є миш'як! (Окис цинку досі застосовують при шкірних захворюваннях; з неї роблять мазі, присипки, емульсії.)
Щоб довести свою правоту, суворий ревізор розчинив запідозрений окис у кислоті і через цей розчин пропустив сірководень: випав жовтий осад. Сульфіди миш'яку якраз жовті!
Власник фабрики став заперечувати рішення Ролова. Він сам був хіміком і, власноруч проаналізувавши зразки продукції, жодного миш'яку в них не виявив. Результати аналізу він повідомив Ролову, а заразом і владі землі Ганновер. Влада, природно, зажадала зразки, щоб відправити їх на аналіз будь-кому з авторитетних хіміків. Вирішили, що суддею у суперечці Ролова та Германа має виступити професор Фрідріх Штромейєр, який займав з 1802 р. кафедру хімії в Геттінгенському університеті та посаду генерального інспектора всіх ганновірських аптек.
Штромейєру надіслали не тільки окис, але й інші цинкові препарати з фабрики Германа, у тому числі ZnCO3, з якого цей окис отримували. Прожаривши вуглекислий цинк, Штромейєр отримав окис, але не білий, як це мало бути, а жовтуватий. Власник фабрики пояснював забарвлення домішкою заліза, але Штромейєра таке пояснення не задовольнило. Закупивши більше цинкових препаратів, він зробив повний їх аналіз і без особливих труднощів виділив елемент, який викликав пожовтіння. Аналіз говорив, що це миш'як (як стверджував Ролов), а й не залізо (як стверджував Герман).

Це був новий, невідомий раніше метал, хімічним властивостямдуже схожий на цинк. Тільки гідроокис його, на відміну Zn(OH)2, була амфотерной, а мала яскраво виражені основні властивості.

48 елемент таблиці Менделєєва У вільному вигляді новий елемент був білим металом, м'яким і не дуже міцним, зверху покритий коричневою плівкою окис. Метал цей Штромейєр назвав кадмієм, явно натякаючи на його «цинкове» походження: грецьким словом καδμεια здавна позначали цинкові руди та окис цинку.

У 1818 р. Штромейєр опублікував докладні відомості про новий хімічний елемент, і майже відразу на його пріоритет стали робити замах. Першим виступив той самий Ролов, який раніше вважав, що у препаратах з фабрики Германа є миш'як. Незабаром після Штромейєра інший німецький хімік, Керстен, знайшов новий елемент у силезькій цинковій руді і назвав його меліном (від латинського mellinus – «жовтий, як айва») через колір осаду, що утворюється під дією сірководню. Але це був уже відкритий кадмій Штромейєром. Пізніше цьому елементу пропонували ще дві назви: клапротій – на честь відомого хіміка Мартіна Клапрота та юноній – на ім'я відкритого в 1804 р. астероїда Юнони. Але утвердилася все-таки назва, дана елементу його першовідкривачем. Щоправда, у російській хімічній літературі першою половини XIXв. кадмій часто називали кадмом.

Що таке кадмій? Це важкий метал, який утворюється в результаті виплавки інших металів, таких як цинк, мідь або свинець. Його широко використовують для виготовлення нікель-кадмієвих акумуляторів. Крім того, сигаретний дим містить такий елемент. В результаті безперервної дії кадмію виникають дуже тяжкі захворювання легень та нирок. Розглянемо особливості цього металу докладніше.

Сфера застосування кадмію

Більшість промислового використання цього металу посідає захисні покриття, які оберігають метали від корозії. Таке покриття має велику перевагу перед цинковими, нікелевими чи олов'яними, тому що при деформації воно не відшаровується.

Яке ще можливо застосування кадмію? Він використовується для виробництва сплавів, які чудово піддаються механічній обробці. Сплави кадмію з незначними добавками міді, нікелю та срібла застосовують для виготовлення підшипників автомобільних, авіаційних та суднових двигунів.

Де ще використовується кадмій?

Зварювальники, металурги та працівники, пов'язані з текстильною, електронною промисловістю та виробництвом акумуляторів, найчастіше наражаються на ризик отруєнням кадмієм. Нікель-кадмієві акумулятори використовуються в мобільних телефонах та інших електронних пристроях. Використовується цей метал у виробництві пластику, фарб, металевих покриттів. Багато ґрунтів, які регулярно удобрюють, також можуть містити такий токсичний метал у великій кількості.

кадмій: властивості

Кадмій, а також його сполуки характеризуються як не було доведено, що невелика кількість елемента в довкілляспричиняє ракові захворювання. Вдихання частинок металу на промисловому виробництві дійсно сприяє розвитку раку легенів, але при вживанні зараженої їжі вони не становлять небезпеки розвитку раку.

Яким чином кадмій потрапляє в організм людини?

Вже давно всім відомо, що сигаретний дим містить кадмій. Цей важкий метал надходить в організм курця в кількості, вдвічі більшій, ніж в організм людини, який не піддається такій шкідливою звичкою. Проте пасивне куріння здатне завдати шкоди.

Листові овочі, злаки та картопля, вирощені на ґрунті, що містить велику кількість кадмію, можуть нести в собі загрозу. Підвищеним вмістом цього металу також славиться печінка та нирки морських мешканців та тварин.

Багато промислових підприємств, особливо металургійні, виділяють в атмосферу велику кількість кадмію. Люди, які мешкають біля таких підприємств, автоматично заносяться до групи ризику.

Деякі сільськогосподарські райони активно застосовують фосфатні добрива, що містять незначну кількість кадмію. Продукти, вирощені на цій землі, становлять для людини потенційну загрозу.

Вплив кадмію на організм людини

Таким чином, ми розібрали, що є кадмієм. Вплив на організм людини цього важкого металу може спричинити негативні наслідки. У будь-якому живому організмі він перебуває у незначній кількості, та її біологічна роль досі остаточно не з'ясована. Зазвичай кадмій асоціюється із негативною функцією.

Його токсична дія заснована на блокуванні сірковмісних амінокислот, що призводить до порушення білкового обміну та ураження ядра клітини. Цей важкий метал сприяє виведенню кальцію з кісток та вражає нервову систему. Може накопичуватися у нирках та печінці, а виводиться з організму він дуже повільно. Цей процес може тривати десятиліття. Зазвичай кадмій виводиться із сечею та калом.

Вдихання кадмію

Цей елемент потрапляє до організму працівників промисловості при вдиханні. Щоб запобігти цьому, використовують ефективні захисні засоби. Нехтування цим правилом призводить до сумних наслідків. Якщо вдихнути кадмій, вплив на організм людини такого металу проявляється таким чином: підвищується температура тіла, з'являється озноб та біль у м'язах.

Через деякий час відбувається пошкодження легень, виникає біль у грудях, задишка, кашель. У тяжких випадках такий стан спричиняє смерть хворого. Вдихання повітря, що містить кадмій, сприяє розвитку захворювань нирок та остеопорозу. Ймовірність раку легень підвищується у кілька разів.

Надходження кадмію разом із їжею

Чим небезпечний кадмій у воді та їжі? При регулярному вживанні заражених продуктів та води в організмі починає накопичуватися цей метал, що призводить до негативних наслідків: порушується робота нирок, відбувається ослаблення кісткової тканини, уражається печінка, серце, а у важких випадках настає смерть.

Вживання продуктів, забруднених кадмієм, може спровокувати подразнення шлунка, нудоту, біль у животі, діарею та блювання. Крім цього, з'являються симптоми, що нагадують грип, розвивається набряк гортані та виникає поколювання в руках.

Причини отруєння кадмієм

Отруєння важкими металами найчастіше відбувається у дітей, діабетиків, вагітних і жінок, що годують, людей, що зловживають курінням. У Японії інтоксикація організму кадмієм відбувається внаслідок вживання забрудненого рису. У цьому випадку розвивається апатія, уражаються нирки, кістки розм'якшуються та деформуються.

Промислово розвинені райони, в яких розташовуються нафтопереробні та металургійні підприємства, славляться тим, що там ґрунт забруднений кадмієм. Якщо в таких місцях вирощують рослинну продукцію, то є велика ймовірність того, що станеться отруєння важкими металами.

Елемент у великій кількості може накопичуватися в тютюні. Якщо сировина висушується, вміст металу різко збільшується. Надходження в організм кадмію відбувається як при активному, так і при виникненні раку легенів безпосередньо залежить від вмісту в димі металу.

Лікування при отруєнні

Кадмієм:

• ураження центральної нервової системи;
• гострі болі у кістках;
• білок у сечі;
• камені в нирках;
• дисфункція статевих органів

Якщо сталося гостре отруєння, потерпілому слід перебувати в теплі, йому необхідно забезпечити приплив свіжого повітря та спокій. Після промивання шлунка йому потрібно дати тепле молоко, яке додають трохи харчової соди. Немає жодних антидотів кадмію. Щоб нейтралізувати метал, використовують "Унітіол", стероїди та сечогінні препарати. Комплексне лікування передбачає застосування антагоністів кадмію (цинк, залізо, селен, вітаміни). Лікар може призначити загальнозміцнювальну дієту, що містить велику кількість клітковини та пектинових речовин.

Можливі наслідки

Такий метал, як кадмій, вплив на організм людини дуже серйозний, а якщо сталося отруєння цим елементом, то наслідки можуть бути небезпечними. Він витісняє кальцій із кісток, сприяючи розвитку остеопорозу. У дорослих та дітей починає викривлятися хребет та відбувається деформація кісток. У дитячому віці подібне отруєння призводить до енцефалопатії та нейропатії.

Висновок

Таким чином, ми розібрали, що є таким важким металом, як кадмій. Вплив на організм людини цього елемента є досить серйозним. Поступово накопичуючись в організмі, він призводить до руйнування багатьох органів. Можна навіть отруїтися кадмієм, якщо вживати у великій кількості заражені продукти. Наслідки отруєння також є досить небезпечними.

Кадмій

Кадмій-я; м.[Лат. cadmium з грец. kadmeia - цинкова руда]

1. Хімічний елемент (Cd), сріблясто-білий м'який, тягучий метал, що міститься в цинкових рудах (входить до складу багатьох легкоплавких сплавів, використовується в атомній промисловості).

2. Штучна жовта фарба різних кольорів.

◁ Кадмієвий, -а, -ое. К-ті метали. К-а жовта(Фарба).

(Лат. Cadmium), хімічний елемент II групи періодичної системи. Назва від грецького kadméia – цинкова руда. Сріблястий метал із синюватим відливом, м'який та легкоплавкий; щільність 8,65 г/см 3 tпл 321,1ºC. Видобувають при переробці свинцево-цинкових та мідних руд. Застосовують для кадмування, потужних акумуляторах, ядерної енергетиці (регулюючі стрижні реакторів), для отримання пігментів. Входить до складу легкоплавких та інших сплавів. Сульфіди, селеніди та телуриди кадмію – напівпровідникові матеріали. Багато сполук кадмію отруйні.

КАДМІЙ (лат. Cadmium), Cd (читається "кадмій"), хімічний елемент з атомним номером 48, атомна маса 112,41.
Природний кадмій складається з восьми стабільних ізотопів: 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%) та 116 Cd (12,75%). Розташований у 5 періоді групи IIВ періодичної системи елементів. Конфігурація двох зовнішніх електронних шарів 4 s 2 p 6 d 10 5s 2 . Ступінь окиснення +2 (валентність II).
Радіус атома 0,154 нм, радіус іона Cd 2+ 0,099 нм. Енергії послідовної іонізації – 8,99, 16,90, 37,48 еВ. Електронегативність по Полінгу (див.ПОЛІНГ Лайнус) 1,69.
Історія відкриття
Відкритий німецьким професором Ф. Штромейєром (див.ШТРОМЕЙЄР Фрідріх)в 1817. Провізори Магдебурга щодо оксиду цинку (див.ЦИНК (хімічний елемент) ZnO запідозрили в ньому домішку миш'яку (див.МИШ'ЯК). Ф. Штромейєр виділив із ZnO коричнево-бурий оксид, відновив його воднем (див.ВОДОРОД)і отримав сріблясто-білий метал, який отримав назву кадмій (від грецького kadmeia – цинкова руда).
Знаходження у природі
Зміст у земної кори 1,35 · 10 -5% за масою, у воді морів та океанів 0,00011 мг/л. Відомо кілька дуже рідкісних мінералів, наприклад, гринокіт GdS, отавіт CdCO 3 , монтепоніт CdO. Кадмій накопичується в поліметалевих рудах: сфалерит (див.СФАЛЕРИТ)(0,01-5%), галеніте (див.ГАЛЕНІТ)(0,02%), халькопіриті (див.ХАЛЬКОПІРИТ)(0,12%), пиріте (див.ПІРИТ)(0,02%), бляклих руд (див.БЛІКІ РУДИ)та станнині (див.СТАННІН)(До 0,2%).
Отримання
Основні джерела кадмію - проміжні продукти цинкового виробництва, пил свинцевих та мідеплавильних заводів. Сировину обробляють концентрованою сірчаною кислотою та отримують СdSO 4 у розчині. З розчину Cd виділяють, використовуючи цинковий пил:
CdSO 4 + Zn = ZnSO 4 + Cd
Отриманий метал очищають переплавленням під шаром лугу для видалення домішок цинку та свинцю. Кадмій високої чистоти отримують електрохімічним рафінуванням з проміжним очищенням електроліту або методом зонної плавки. (див.ЗОННА ПЛАВКА).
Фізичні та хімічні властивості
Кадмій - сріблясто-білий м'який метал з гексагональними ґратами ( а = 0,2979, з= 0,5618 нм. Температура плавлення 321,1 ° C, кипіння 766,5 ° C, щільність 8,65 кг/дм 3 . Якщо кадмієву паличку вигинати, можна почути слабкий тріск - це труться одне про одного мікрокристаліки металу. Стандартний електродний потенціал кадмію -0,403 В, у ряді стандартних потенціалів (див.СТАНДАРТНИЙ ПОТЕНЦІАЛ)він розташований до водню (див.ВОДОРОД).
У сухій атмосфері кадмій є стійким, у вологій поступово покривається плівкою оксиду CdO. Вище температури плавлення кадмій горить на повітрі з утворенням оксиду CdO бурого кольору:
2Сd + O2 = 2CdO
Пари кадмію реагують з парами води з утворенням водню:
Cd + H 2 O = CdO + H 2
Порівняно зі своїм сусідом по групі IIB – Zn кадмій повільніше реагує з кислотами:
Сd + 2HCl = CdCl 2 + H 2
Найлегше реакція протікає з азотною кислотою:
3Cd + 8HNO 3 = 3Cd(NO 3) 2 + 2NO – + 4H 2 O
З лугами кадмій не реагує.
У реакціях може виступати як м'який відновник, наприклад, в концентрованих розчинах він здатний відновлювати нітрат амонію до нітриту NH 4 NO 2:
NH 4 NO 3 + Cd = NH 4 NO 2 + CdO
Кадмій окислюється розчинами солей Cu(II) або Fe(III):
Cd + CuCl 2 = Cu + CdCl 2;
2FeCl 3 + Cd = 2FeCl 2 + CdCl 2
Вище температури плавлення кадмій реагує з галогенами (див.ГАЛОГЕНИ)з утворенням галогенідів:
Cd + Cl 2 = CdCl 2
Із сірою (див.СЕРА)та іншими халькогенами утворює халькогеніди:
Cd + S = CdS
З воднем, азотом, вуглецем, кремнієм та бором кадмій не реагує. Нітрид Cd 3 N 2 та гідрид CdH 2 отримують непрямими шляхами.
В водних розчинахіони кадмію Cd 2+ утворюють аквакомплекси 2+ та 2+ .
Гідроксид кадмію Cd(OH) 2 отримують додаванням до розчину солі кадмію лугу:
СdSO 4 + 2NaOH = Na 2 SO 4 + Cd(OH) 2
Гідроксид кадмію в лугах практично не розчиняється, хоча при тривалому кип'ятінні в концентрованих розчинах лугів зафіксовано утворення гідроксидних комплексів 2– . Таким чином, амфотерні (див.АМФОТЕРНІСТЬ)властивості оксиду CdO та гідроксиду Cd(OH) 2 кадмію виражені набагато слабше, ніж у відповідних сполук цинку.
Гідроксид кадмію Cd(OH) 2 за рахунок комплексоутворення легко розчиняється у водних розчинах аміаку NH 3:
Cd(OH) 2 + 6NH 3 = (OH) 2
Застосування
40% кадмію, що виробляється, використовується для нанесення антикорозійних покриттів на метали. 20% кадмію йде виготовлення кадмієвих електродів, застосовуваних в акумуляторах, нормальних елементах Вестона. Близько 20% кадмію використовується для виробництва неорганічних фарбуючих речовин, спеціальних припоїв, напівпровідникових матеріалів та люмінофорів. 10% кадмію - компонент ювелірних та легкоплавких сплавів, пластмас.
Фізіологічна дія
Пари кадмію та його сполуки токсичні, причому кадмій може накопичуватися в організмі. В питній водіГДК для кадмію 10 мг/м3. Симптоми гострого отруєння солями кадмію – блювання та судоми. Розчинні сполуки кадмію після всмоктування в кров уражують центральну нервову систему, печінку та нирки, порушують фосфорно-кальцієвий обмін. Хронічне отруєння призводить до анемії та руйнування кісток.

Енциклопедичний словник. 2009 .

Дивитись що таке "кадмій" в інших словниках:

- (Лат. cadmium). Тягучий метал, схожий на олово. Словник іншомовних слів, що увійшли до складу російської мови. Чудінов А.М., 1910. КАДМІЙ лат. cadmium, від kadmeia gea, кадмієва земля. Метал схожий на олово. Пояснення 25000 іноземних… Словник іноземних слів російської мови

КАДМІЙ- КАДМІЙ, Cadmium, хім. елемент, символ. Cd, атомної ваги 112,41, порядковий номер 48. Міститься в малих кількостях у більшості цинкових руд і при добуванні цинку виходить як побічний продукт; може бути також отриманий… Велика медична енциклопедія

КАДМІЙ- Див. КАДМІЙ (Cd). Міститься гілкових водах багатьох промислових підприємств, особливо свинцево-цинкових та металообробних заводів, що використовують гальванопокриття. Він присутній у фосфорних добривах. У воді розчиняються сірчанокислий, ... Хвороби риб: Довідник

Кадмій- (Cd) сріблясто-білий метал. Застосовується в ядерній енергетиці та гальваностегії, входить до складу сплавів, використовується для приготування друкарських кліше, припоїв, зварювальних електродів при виробництві напівпровідників; є компонентом. Російська енциклопедія з охорони праці

- (Cadmium), Cd, хімічний елемент ІІ групи періодичної системи, атомний номер 48, атомна маса 112,41; метал, tпл 321,1шC. Кадмій використовують для нанесення антикорозійних покриттів на метали, виготовлення електродів, отримання пігментів, … Сучасна енциклопедія

- (Символ Cd), сріблясто білий метал з другої групи періодичної таблиці. Вперше виділено в 1817 р. міститься в гринокіті (у формі сульфіду), але в основному його отримують як побічний продукт при витягуванні цинку і свинцю. Легко кується. Науково-технічний енциклопедичний словник

Cd (від грец. kadmeia цинкова руда * a. cadmium; н. kadmium; ф. cadmium; і. cadmio), хім. елемент II групи періодич. системи Менделєєва, ат.н. 48, ат. м. 112,41. B природі зустрічаються 8 стабільних ізотопів 106Cd (1,225%) 108Cd (0,875%), ... Геологічна енциклопедія

Чоловік. метал (одне з хімічних почав або стихій, що не розкладаються), що зустрічається в цинковій руді. Кадмієвий, що до кадмію відноситься. До адмістий, що містить у собі кадмій. Тлумачний словникДаля. В.І. Даль. 1863 1866 … Тлумачний словник Даля

Кадмій- (Cadmium), Cd, хімічний елемент ІІ групи періодичної системи, атомний номер 48, атомна маса 112,41; метал, tпл 321,1°C. Кадмій використовують для нанесення антикорозійних покриттів на метали, виготовлення електродів, отримання пігментів, … Ілюстрований енциклопедичний словник

КАДМІЙ- Хім. елемент, символ Cd (лат. Cadmium), ат. н. 48, ат. м. 112,41; сріблясто-білий блискучий м'який метал, щільність 8650 кг/м3, tпл = 320,9°С. Кадмій рідкісний і розсіяний елемент, отруйний, зазвичай зустрічається в рудах разом із цинком, на який… Велика політехнічна енциклопедія

- (Лат. Cadmium) Cd, хімічний елемент II групи періодичної системи, атомний номер 48, атомна маса 112,41. Назва від грецького kadmeia цинкова руда. Сріблястий метал із синюватим відливом, м'який та легкоплавкий; щільність 8,65 г/см³, … Великий Енциклопедичний словник

Кадмій(Cadmium), Cd, хімічний елемент ІІ групи періодичної системи Менделєєва; атомний номер 48, атомна маса 112,40; білий, блискучий, важкий, м'який тягучий метал. Елемент складається із суміші 8 стабільних ізотопів з масовими числами: 106 (1,215%), 108 (0,875%), 110 (12,39%), 111 (12,75%), 112 (24,07%), 113 (12) ,26%), 114 (28,86%), 116 (7,58%).

Історична довідка.У 1817 році німецький хімік Ф. Штромейєр, при ревізії однієї з аптек, виявив, що карбонат цинку, що був там, містить домішка невідомого металу, який осаджується у вигляді жовтого сульфіду сірководнем з кислого розчину. Штромейєр назвав відкритий ним метал кадмієм (від грец. kadmeia – нечистий оксид цинку, також цинкова руда). Незалежно від нього німецькі вчені К. Герман, К. Карстен та В. Мейснер у 1818 році відкрили Кадмій у силезських цинкових рудах.

Поширення Кадмію у природі.Кадмій - рідкісний та розсіяний елемент з кларком літосфери 1,3 · 10 -5 % за масою. Для Кадмію характерні міграція в гарячих підземних водах разом з цинком та іншими халькофільними елементами та концентрація у гідротермальних родовищах. Мінерал сфелерит ZnS подекуди містить до 0,5-1% Cd, максимально до 5%. Рідше трапляється гринокіт CdS. Концентрується кадмій у морських осадових породах – сланцях (Мансфельд, Німеччина), у пісковиках, у яких він також пов'язаний з цинком та іншими халькофільними елементами. У біосфері відомі три дуже рідкісні самостійні мінерали Кадмію - карбонат CdCO 3 (ставить), оксид CdO (монтепоніт) і селенід CdSe.

Фізичні властивості Кадмію. Кристалічна решіткаКадмію гексагональну, а = 2,97311 Å, з = 5,60694 Å (при 25 °C); атомний радіус 1,56 Å, іонний радіус Cd 2+ 1,03 Å. Щільність 8,65 г/см 3 (20 ° C), t пл 320,9 ° С, t кіп 767 ° C, коефіцієнт термічного розширення 29,8 · 10 -6 (при 25 ° C); теплопровідність (при 0°C) 97,55 вт/(м·К) або 0,233 кал/(см·сек·°С); питома теплоємність (при 25 °C) 225,02 дж/(кг·К) або 0,055 кал/(г·°С); питомий електроопір (при 20 ° C) 7,4 · 10 -8 ом · м (7,4 · 10 -6 ом · см); температурний коефіцієнт електроопору 4,3 · 10 -3 (0-100 ° С). Межа міцності при розтягуванні 64 Мн/м 2 (6,4 кгс/мм 2), відносне подовження 20%, твердість за Брінеллем 160 Мн/м 2 (16 кгс/мм 2).

Хімічні характеристики Кадмію.Відповідно до зовнішньої електронної конфігурації атома 4d 10 5s 2 валентність Кадмію в з'єднаннях дорівнює 2. На повітрі Кадмій тьмяніє, покриваючись тонкою плівкою оксиду CdO, що захищає метал від подальшого окиснення. При сильному нагріванні повітря Кадмій згоряє в оксид CdO - кристалічний порошок від світло-коричневого до темно-бурого кольору, щільність 8,15 г/см 3 ; при 700°C CdO виганяється, не плавлячись. Кадмій безпосередньо поєднується з галогенами; ці сполуки безбарвні; CdCl 2 , CdBr 2 і CdI 2 дуже легко розчиняються у воді (близько 1 частини безводної солі в 1 частині води при 20 °C), CdF 2 розчинний важче (1 частина в 25 частинах води). З сіркою Кадмій утворює сульфід CdS від лимонно-жовтого до оранжево-червоного кольору, нерозчинний у воді та розведених кислотах. Кадмій легко розчиняється в азотній кислоті з виділенням оксидів азоту та утворенням нітрату, який дає гідрат Cd(NOa) 2 ·4H 2 O. З кислот - соляної та розведеної сірчаної Кадмій повільно виділяє водень, при випаровуванні розчинів з них кристалізуються гідрати хлориду 5H 2 O та сульфату 3CdSO 4 ·8H 2 O. Розчини солей Кадмію мають кислу реакцію внаслідок гідролізу; їдкі луги беруть в облогу з них білий гідрооксид Cd(OH) 2 , нерозчинний у надлишку реактиву; втім, при дії концентрованих розчинів лугу на Cd(OH) 2 були отримані гідрооксокадміати, наприклад, Na 2 . Катіон Cd 2+ легко утворює комплексні іони з аміаком 2+ та з ціаном 2- та 4- . Відомі численні основні, подвійні та комплексні солі Кадмію. З'єднання Кадмію отруйні; особливо небезпечне вдихання парів його оксиду.

Отримання Кадмію.Кадмій отримують з побічних продуктів переробки цинкових, свинцево-цинкових та мідно-цинкових руд. Ці продукти (що містять 0,2-7% Кадмію) обробляють розведеною сірчаною кислотою, яка розчиняє оксиди Кадмію та цинку. З розчину беруть в облогу Кадмій цинковим пилом; губчастий залишок (суміш Кадмію та цинку) розчиняють у розведеній сірчаній кислоті і виділяють Кадмій електролізом цього розчину. Електролітичний кадмій переплавляють під шаром їдкого натру і відливають у палички; чистота металу – не менше 99,98%.

Застосування Кадмію.Металевий Кадмій застосовують у ядерних реакторах, для антикорозійних та декоративних покриттів, в акумуляторах. Кадмій служить основою деяких підшипникових сплавів, що входить до складу легкоплавких сплавів (наприклад, сплав Вуда). Легкоплавкі сплави застосовують для спайки скла з металом, в автоматичних вогнегасниках, для тонких та складних виливків у гіпсових формах та інших. Сульфід Кадмія (кадмієва жовта) – фарба для живопису. Сульфат і амальгама Кадмію використовують у нормальному елементі Вестона.

Кадмій в організмі.Зміст Кадмію у рослинах становить 10 -4 % (на суху речовину); у деяких тварин (губок, кишковопорожнинних, черв'яків, голкошкірих та оболонників) - 4-10 -5 - 3-10 -3 % сухої речовини. Виявлено у всіх хребетних тварин. Найбільш багата на Кадмій печінку. Кадмій впливає на вуглеводний обмін, на синтез у печінці гіппурової кислоти, на активність деяких ферментів.

ВИЗНАЧЕННЯ

Кадмій- 48-ий елемент Періодичної таблиці. Позначення – Cd від латинського «cadmium». Розташований у п'ятому періоді, IIB групі. Належить до металів. Заряд ядра дорівнює 48.

За своїми властивостями кадмій подібний до цинку і зазвичай міститься як домішка в цинкових рудах. За поширеністю в природі він значно поступається цинку: вміст кадмію в земній корі становить близько 10 -5 % (мас.).

Кадмій є сріблясто-білим (рис. 1), м'яким, ковким, тягучим металом. У ряді напруг він стоїть далі цинку, але попереду водню і витісняє останній із кислот. Оскільки Cd(OH) 2 - слабкий електроліт, то солі кадмію гідролізуються та їх розчини мають кислу реакцію.

Рис. 1. Кадмій. Зовнішній вигляд.

Атомна та молекулярна маса кадмію

Відносна молекулярна маса речовини(M r) - це число, що показує, у скільки разів маса даної молекули більша за 1/12 маси атома вуглецю, а відносна атомна маса елемента(A r) - у скільки разів середня маса атомів хімічного елементабільше ніж 1/12 маси атома вуглецю.

Оскільки у вільному стані кадмій існує у вигляді одноатомних молекул Cd, значення атомної та молекулярної мас збігаються. Вони дорівнюють 112,411.

Ізотопи кадмію

Відомо, що в природі кадмій може бути у вигляді восьми стабільних ізотопів, два з яких є радіоактивними (113 Cd, 116 Cd): 106 Cd, 108 Cd, 110 Cd, 111 Cd, 112 Cd і 114 Cd. Їхні масові числа рівні 106, 108, 110, 111, 112, 113, 114 і 116 відповідно. Ядро атома ізотопу кадмію 106 Cd містить сорок вісім протонів і п'ятдесят вісім нейтронів, інші ізотопи відрізняються від нього лише числом нейтронів.

Іони кадмію

На зовнішньому енергетичному рівні атома кадмію є два електрони, які є валентними:

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

Через війну хімічного взаємодії кадмій віддає свої валентні електрони, тобто. є їх донором, і перетворюється на позитивно заряджений іон:

Cd 0 -2e → Cd 2+.

Молекула та атом кадмію

У вільному стані кадмій існує як одноатомних молекул Cd. Наведемо деякі властивості, що характеризують атом та молекулу кадмію:

Сплави кадмію

Кадмій входить як компонент деякі сплави. Наприклад, сплави міді, що містять близько 1% кадмію (кадмієва бронза), служать для виготовлення телеграфних, телефонних, тролейбусних проводів, так як ці сплави мають більшу міцність і зносостійкість, ніж мідь. Ряд легкоплавних сплавів, наприклад, що застосовуються в автоматичних вогнегасниках, містять кадмій.

Приклади розв'язання задач

ПРИКЛАД 1

ПРИКЛАД 2