Кадмий

Кадмий (лат. Cadmium; Cd) — элементтердің периодтық жүйесінің ІІ тобындағы химиялық элемент, ат. н. 48; ат. м. 112,41; балқу t 321,1°С; қайнау t 766,5°С; тығызд. 8,65 г/см³. Кадмийді 1817 жылы неміс химигі Ф.Штромейер ашқан. Кадмий күмістей ақ, жұмсақ металл. Табиғатта тұрақты 8 изотопы бар.

48 Күміс ← Кадмий → Индий Zn ↑ Cd ↓ Hg Периодическая система элементов 48Cd
Жай заттың сыртқы бейнесі
Жұмсақ иілгіш күміс сұр металл
Атом қасиеті
Атауы, символ, нөмірі	Кадмий, 48
Топ типі	Ауыр металдар
Топ, период, блок	12, 5, d
Атомдық масса (молярлық масса)	112.414(4) м. а. б. (г/моль)
Электрондық конфигурация	[Kr] 4d10 5s2
Қабықшалар бойынша электрондар	2, 8, 18, 18, 2
Атом радиусы	151 пм
Химиялық қасиеттері
Ковалентті радиус	144±9 пм
Ван-дер-Ваальс радиусы	158 пм
Ион радиусы	(+2e) 97 пм
Электртерістілігі	1,69 (Полинг шкаласы)
Электродты потенциал	−0,403
Тотығу дәрежелері	−2, +1, +2
Иондалу энергиясы	1-ші: 867.8 кДж/моль (эВ) 2-ші: 1631.4 кДж/моль (эВ) 3-ші: 3616 кДж/моль (эВ)
Жай заттың термодинамикалық қасиеттері
Термодинамикалық фаза	Қатты дене
Тығыздық (қ.ж.)	8,65 г/см³
Балқу температурасы	594,1 K (321 °C)
Қайнау температурасы	1038 K (764,85 °C)
Балқу жылуы	6,11 кДж/моль
Булану жылуы	59,1 кДж/моль
Молярлық жылусыйымдылық	26,0 Дж/(K·моль)
Молярлық көлем	13,1 см³/моль
Қаныққан бу қысымы P (Па) 1 10 100 1000 10 000 100 000 T (К) 530 583 654 745 867 1040
Жай заттың кристаллдық торы
Тор құрылымы	алтыбұрышты
Тор параметрлері	a=2,979 c=5,618 Å
c/a қатынас	1,886
Дебай температурасы	209 K
Басқа да қасиеттері
Жылуөткізгіштік	(300 K) 96,9 Вт/(м·К)
Юнг модульі	50 ГПа
Жылжу модульі	19 ГПа
Пуассон коэффициенті	0.30
Моос қаттылығы	2.0
Бринеллий қаттылығы	203–220 МПа
CAS нөмірі	7440-43-9

Кадмий Cd

Негізгі минералдары: гринокит, отавит, монтепонит. Изоморфты қоспа ретінде мырыш, көбінесе сфалерит минералдарының құрамына кіреді. Құрғақ ауада Кадмий тұрақты, дымқыл ауада оның бетіне оксидтің жұқа қабыршағы түзіліп, әрі қарай тотығуын тежейді. Кадмий буы су буымен әрекеттесіп сутек бөледі. Минералдық қышқылдармен өзара әрекеттесіп тұздар түзеді.

Оның тұздарының ерітінділері гидролиздің нәтижесінде әлсіз қышқылдық қасиет көрсетеді. Балқу температурасынан жоғары температурада Кадмий галогендермен әрекеттесіп, галогенидтер түзеді. Кадмийді қорғасын-мырыш, мыс кентастарын өңдеу кезінде өндіріп алады.

Кадмий металл бетін коррозиядан қорғау үшін (кадмийлеу), аккумулятор жасауда, пегмент, шала өткізгіш материалды дайындауда, ядролық энергетикада, т.б. қолданылады. Кадмийдің буы және оның қосылыстары улы. Бұл қосылыстармен демалған жағдайда олар қанға сіңіп орта жүйке жүйесін, бүйрек, бауырды жарақаттап, фосфор-кальций алмасуын бұзады.

Кадмий алуға қызығушылық тудыратын жалғыз минерал-гринокит, "кадмий алдау"деп аталады. Оны мырыш кендерін өңдеу кезінде сфалеритпен бірге өндіреді. Қайта өңдеу барысында кадмий процестің жанама өнімдерінде шоғырланады, одан кейін оны алады. Қазіргі уақытта жылына 20000 тоннаға жуық кадмий өндіріледі.

Физикалық қасиеті

Кадмий – алтыбұрышты торы бар күмістей ақ жұмсақ металл. Балқу температурасы - 321 ° C, қайнау температурасы - 770 ° C. Егер кадмий таяқшасы майысқан болса, онда сіз әлсіз сықырлауды естисіз - бұл бір-біріне үйкеліс металл микрокристалдары (қаңылтыр жолағы да жарылып кетеді); металдағы кез келген қоспалар бұл әсерді бұзады. Кадмий қалайыдан қаттырақ, бірақ мырыштан жұмсақ - оны пышақпен кесуге болады. 80°С-тан жоғары қыздырғанда кадмий икемділігін жоғалтып, ұнтақты ұнтақтай алатындай дәрежеге жетеді.