Química

Cadmio

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Química de cádmio

Cádmio – símbolo químico Cd, número atômico 48 – é um venenoso, branco prateado, relativamente macio, opaco no ar, cristalizando-se em um empacotamento hexagonal próximo de esferas, elemento químico esticável, rolável e puxável do grupo de elementos de transição (grupo do zinco, metais pesados).

Visão geral: dados gerais sobre cádmio

Descrição:cádmioOutros nomes:cádmioSímbolo:CDNúmero atômico:48Massa atômica:112.414 (4) et alPosição da tabela periódica:12º grupo, 5º período, bloco dAssociação ao grupo:Metal de transiçãoDescoberta:1817 por Friedrich Stromeyer e Carl Samuel Hermann (independentemente um do outro).Significado do nome:Nomes históricos:Klaprothium, vestalium.Nome inglês:cádmioNúmero CAS:7440-43-9Chave InChI:BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N

O átomo de cádmio

A característica de identificação do átomo de Cd – e, portanto, do elemento cádmio – é a presença de 48 prótons no núcleo atômico; esse número é chamado de número atômico ou número de prótons e corresponde ao número ordinal, que por sua vez determina a posição do cádmio na tabela periódica. No átomo de Cd não carregado e, portanto, eletricamente neutro, há também 48 elétrons na camada de elétrons.

Os blocos de construção nuclear dos nêutrons garantem diferenças nos núcleos atômicos de cádmio com o mesmo número atômico. Esses tipos de átomos estão sob o termo Isótopos de cádmio resumido (dados de isótopos: veja lá).

Os depósitos terrestres de cádmio consistem em uma mistura de vários nuclídeos de diferentes massas; a massa atômica relativa é, portanto, dada como 112,414 (4) u.

Configuração de elétron

2

símbolo OZ forma curta 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 4d 4f 5s 5p 5d 5f
CD 48 [Kr] 4d10 5s2 2 2 2 10 2 10

Energias de ionização

A tabela a seguir lista as energias de ligação ou as energias de ionização, isto é, a energia necessária em elétron-volts (eV) para separar um elétron específico de um átomo de cádmio.

1. IE: 8,99382 eV 2. IE: 16.90831 eV 3. IE: 37,48 eV 4. IE: eV 5. IE: eV 6. IE: eV

Energia de ligação de elétrons

A tabela a seguir lista as energias de ligação de elétrons dos elétrons de cádmio individuais nos respectivos orbitais. Os valores são dados em elétron-volts (eV).

 

K LI LII LIII
1s 2s 2p1/2 2p3/2
26711 4018 3727 3538

 

MI MII MIII MIV MV
3s 3p1/2 3p3/2 3d3/2 3d5/2
772 652,6 618,4 411,9 405,2
NI NII NIII NIV NV NVI NVII
4s 4p1/2 4p3/2 4d3/2 4d5/2 4f5/2 4f7/2
109,8 63,9 63,9 11,7 10,7

Dados adicionais

Raio atômico:161 pm (calculado)
155 pm (empírico, de acordo com Slater)Raios covalentes:144 (21) (após Cordero et al.)
136 pm (em ligações simples, após Pyykkö et al.)
144 pm (em ligações duplas, após Pyykkö et al.)Raio de Van der Waals:158 pmVolume molar:13,00 cm3 mol-1Rendimento de fluorescência:ωK: 0,842; ωL1: 0,018; ωL2: 0,056; ωL3: 0,056Transições Coster-Kronig:F.12: 0,10; F.13: 0,45; F.23: 0,143Função no trabalho:4,2 eV

Linhas espectrais de cádmio

A figura a seguir mostra um espectro de emissão do cádmio com as linhas espectrais características na faixa de comprimento de onda visível entre 400 e 700 nm:

Linhas espectrais de cádmio

Química do cádmio

O cádmio é geralmente encontrado em seus compostos no estado de oxidação +2, e com muito menos frequência do que o cádmio (I). O elemento e seus congêneres nem sempre são considerados metais de transição porque eles não possuem camadas de elétrons d ou f parcialmente preenchidas nos estados de oxidação elementar ou geral.

Quimicamente, o cádmio é semelhante ao zinco em muitos aspectos, mas forma compostos complexos. Em contraste com a maioria dos outros metais, o metal pesado é resistente à corrosão. Como metal sólido, é insolúvel em água e não inflamável; no entanto, na forma de pó pode queimar e formar óxido de cádmio amorfo (CdO) marrom. Os vapores são venenosos.

O estado de oxidação +1 pode ser alcançado dissolvendo o cádmio em uma mistura de cloreto de cádmio e cloreto de alumínio para formar o Cd22+-Kations são gerados, que o Hg22+-Cation no cloreto de mercúrio (I) é semelhante.

Dados químicos

Potenciais padrão

Potencial normal de cádmio:

E.0 (V) Nboi Nome Ox. Boi. e Vermelho. Nome vermelho. Nboi
-0,4 + II Catião cádmio (II) CD2+ + 2 e Cd (s) cádmio 0

 

Propriedades materiais e físicas do cádmio

A tabela a seguir lista alguns dados físicos e propriedades do material do cádmio elementar.

Ponto de fusão:321,069 ° CEntalpia de fusão (molar):6,21 kJ mol-1ponto de ebulição:767 ° CEntalpia de evaporação:99,87 kJ mol-1Capacidade de calor:26,02 J mol-1 K-1 (molar)
0,232 J g-1 K-1 (específico)Temperatura de Debye:210 KCondutividade térmica:96,6 W w-1 K-1Expansão térmica:30,8 μm m-1 K-1, 25 ° C Condutividade elétrica:14,3 x 10 A V-1 m-1 A V-1 m-1Resistência elétrica:72,7 nΩ m a 22 ° Cdensidade:8,65 g cm-3
7,996 g cm-3 (líquido, no ponto de fusão)Módulos de elasticidade:62,6 GPa (Módulo Jovem)Módulo de compressão (isotérmico):46,7 GPa 300KCompressibilidade (isotérmica):0,0214 GPa-1 300 KNúmero de Poisson:0,30 (coeficiente de Poisson, adimensional)Estrutura de cristal:embalagem hexagonal mais próxima – hcpConstantes de rede:a = 0,2979 nm, c = 0,5617 nm; Z = 2Grupo de espaço:P63/ mmc, No. 194Dureza:de acordo com Mohs: 2.0
Brinell: 0,203 GPa
de acordo com Brinell (novo): 0,196 GPamagnetismo:diamagnéticoSuscetibilidade magnética:-19,8 × 10-6 cm3 mol-1Velocidade do som:2310 m s-1 a 20 ° CEntalpia de formação padrão:0,0 kJ mol-1 (Sólido, cristal)
111,8 kJ mol-1 (gasoso)Entropia molar padrão:51,8 J mol-1 K-1 (Sólido, cristal)
167,7 J mol-1 K-1 (gasoso)

 

Geoquímica, ocorrência, distribuição

O cádmio constitui cerca de 0,15 ppm da crosta terrestre. Portanto, é muito mais raro que o zinco (65 ppm). Não há depósitos significativos conhecidos de minérios contendo cádmio. O único mineral de cádmio significativo, greenockite (CdS), quase sempre ocorre com esfalerita associada (ZnS). Essa ocorrência comum se deve à semelhança geoquímica entre o zinco e o cádmio.

Crosta terrestre:0,15 mg kg-1 (ppmw, com base na massa)Manto:64 ppbÁgua do mar:0,00011 mg L.-1 (ppmw, com base na massa)Sistema solar:0,0000016 (com base em silício, Si = 1)

 

Perigos e segurança

(Informações gerais sem garantia de exatidão e integridade)

H250 – Auto-inflama em contato com o ar.

H330 – Fatal se inalado.

H341 – Suspeito de causar defeitos genéticos (…).

H350 – Pode causar câncer (…).

H361fd – Suspeito de afetar a fertilidade. Suspeito de prejudicar o feto.

H372 – Afecta os órgãos (…) por exposição repetida ou prolongada (…).

H400 Muito tóxico para os organismos aquáticos.

H410 – Muito tóxico para organismos aquáticos com efeito de longo prazo.

Declarações de precaução: P201, P202, P210, P222, P260, P264, P270, P271, P273, P280, P281, P284, P302 + P334, P304 + P340, P308 + P313, P310, P314, P320, P370 + P378, P320, P370 + P378, P378 , P403 + P233, P405, P422, P501.

Ofertas de informação externa



 

Classes compostas



 

Conexões individuais

Compostos de cádmio e cádmio
Base de dados química: propriedades físicas e químicas, fichas de dados de segurança, substâncias e compostos disponíveis no mercado; vários critérios de pesquisa, incluindo pesquisa de estrutura



 

Análise e determinação



 

mineralogia



 

Informação de Segurança

Trabalhando sob a influência de cádmio
Esta diretriz é recomendada se uma ação médica for necessária em relação aos efeitos do cádmio ou seus compostos em termos diagnósticos, terapêuticos ou preventivos. DGAUM

Riscos à saúde relacionados ao trabalho
… da exposição ao cádmio e arsênico. Achados epidemiológicos sobre carcinogenicidade. Relatório BIA

Chumbo e cádmio de cerâmica
Parecer do BfR, 2004 – Formato: PDF

Cádmio na comida
Um folheto do Federal Institute for Risk Assessment mostra como um risco é avaliado usando o exemplo do metal pesado cádmio

Cádmio no chocolate
Elementos tóxicos em alimentos usando o exemplo do cádmio no chocolate. Noticiário atual do GDCh



 

Toxicologia, medicina, fisiologia



 

Dissertações

Biodisponibilidade e bioacumulação
A importância do cádmio associado a partículas para a biodisponibilidade e bioacumulação no nematóide Caenorhabditis elegans. Dissertação, 2010. TUUH

Complexos de cádmio
Investigações sobre a composição, estabilidade e estrutura de complexos de cádmio com ligantes biologicamente e medicamente relevantes. Dissertação, 1999. Universidade de Oldenburg

Complexos de cádmio
Complexos de zinco, cádmio, lantânio, cério e samário. Dissertação, 2005. University of Kaiserslautern


Categoria: elementos químicos

Atualizado em 31 de janeiro de 2020.

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