Cadmium

Eigenschaften
[Kr] 4d10 5s2 48Cd Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Cadmium, Cd, 48
Elementkategorie	Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block	12, 5, d
Aussehen	silbrig grau metallisch
CAS-Nummer	7440-43-9
EG-Nummer	231-152-8
ECHA-InfoCard	100.028.320
ATC-Code	D11AC02
Massenanteil an der Erdhülle	0,3 ppm[1]
Atomar[2]
Atommasse	112,414(4)[3][4] u
Atomradius (berechnet)	155 (161) pm
Kovalenter Radius	144 pm
Van-der-Waals-Radius	158 pm
Elektronenkonfiguration	[Kr] 4d10 5s2
1. Ionisierungsenergie	8.993820(16) eV[5] ≈ 867.77 kJ/mol[6]
2. Ionisierungsenergie	16.908313(12) eV[5] ≈ 1631.4 kJ/mol[6]
3. Ionisierungsenergie	37.468(6) eV[5] ≈ 3615.1 kJ/mol[6]
4. Ionisierungsenergie	51.0(1,7) eV[5] ≈ 4921 kJ/mol[6]
5. Ionisierungsenergie	67.9(1,9) eV[5] ≈ 6551 kJ/mol[6]
Physikalisch[2]
Aggregatzustand	fest
Kristallstruktur	hexagonal
Dichte	8,65 g/cm³ (25 °C)[7]
Mohshärte	2,0
Magnetismus	diamagnetisch (χm = −1,9 · 10−5)[8]
Schmelzpunkt	594,22 K (321,07 °C)
Siedepunkt	1038 K[9] (765 °C)
Molares Volumen	13,00 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	100 kJ/mol[9]
Schmelzenthalpie	6,2[10] kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit	2310 m·s−1 bei 293,15 K
Austrittsarbeit	4,2 eV[11]
Elektrische Leitfähigkeit	14,3 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	97 W·m−1·K−1
Chemisch[2]
Oxidationszustände	+2
Normalpotential	−0,403 V (Cd2+ + 2 e− → Cd)
Elektronegativität	1,69 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 106Cd 1,25 % Stabil 107Cd {syn.} 6,50 h ε 1,417 107Ag 108Cd 0,89 % Stabil 109Cd {syn.} 462,6 d ε 0,214 109Ag 110Cd 12,49 % Stabil 111Cd 12,8 % Stabil 112Cd 24,13 % Stabil 113Cd 12,22 % 7,7 · 1015 a β− 0,316 113In 113mCd {syn.} 14,1 a β− 0,580 113In 114Cd 28,73 % Stabil 115Cd {syn.} 53,46 h β− 1,446 115In 116Cd 7,49 % (3,0±0,3) · 1019 a β−β− 116Sn
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Kernspin γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7 T in MHz 111Cd 1/2 5,698 · 107 0,00124 21,2 113Cd 1/2 5,961 · 107 0,00135 22,2
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[13] ggf. erweitert[12] Gefahr H- und P-Sätze H: 330​‐​341​‐​350​‐​361fd​‐​372​‐​410 P: 201​‐​202​‐​260​‐​264​‐​273​‐​304+340+310[12]
Zulassungs­verfahren unter REACH	besonders besorgnis­erregend: krebs­erzeugend (CMR), ernst­hafte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit gelten als wahrscheinlich[14]
Toxikologische Daten	2.330 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[15] 0,001–45 mg·l−1 (LC50, Fisch, 96 Stunden)[15] 0,000072–4 mg·l−1 (LC50, Krustentiere, 48 Stunden)[15] 0,58 mg·l−1 (EC50, Krustentiere, 48 Stunden)[15] 0,097–0,452 mg·l−1 (EC50, Algen, 72 Stunden)[15]
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Cadmium (auch Kadmium; von altgriechisch καδμία kadmía, lateinisch cadmia und cadmea „Galmei“) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Cd und der Ordnungszahl 48. Es wird meist zu den Übergangsmetallen gezählt, obwohl es eine abgeschlossene d-Schale besitzt und damit eher den Hauptgruppenelementen, vor allem den Erdalkalimetallen ähnelt. Im Periodensystem steht es in der 5. Periode sowie der 2. Nebengruppe (Gruppe 12) oder Zinkgruppe.

Cadmium ist ein silbergraues, weiches, duktiles und sehr giftiges Metall, welches als eher selten auf der Erde gilt, besonders in reiner Form. Es kommt meistens in Mineralien vor, darunter Monteponit, Greenockit oder aber auch Cadmoselit. Cadmium wird hauptsächlich in China abgebaut. Es findet Verwendung in Lampen, Lasern, Batterien sowie als Pigment. Aufgrund seiner enormen Toxizität wird es allerdings in bestimmten Anwendungen von weniger giftigen Alternativen verdrängt, für einige Applikationen wurde es sogar in bestimmten Ländern verboten.

1. ↑ Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ Die Werte der atomaren und physikalischen Eigenschaften (Infobox) sind (soweit nicht anders angegeben) aus www.webelements.com (Cadmium) entnommen.
3. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
4. ↑ IUPAC, Standard Atomic Weights Revised v2 (Memento vom 3. März 2016 im Internet Archive).
5. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu cadmium in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 11. Juni 2020.
6. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu cadmium bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
7. ↑ N. N. Greenwood, A. Earnshaw: Chemie der Elemente. 1. Auflage. 1988, ISBN 3-527-26169-9, S. 1545.
8. ↑ David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press / Taylor and Francis, Boca Raton FL, Properties of the Elements and Inorganic Compounds, S. 4-142 – 4-147. Die Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
9. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
10. ↑ K.-H. Schulte-Schrepping, M. Piscator: Cadmium and Cadmium Compounds. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2005, doi:10.1002/14356007.a04_499.
11. ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik, Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
12. ↑ ^{a b} Eintrag zu Cadmium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 16. Juni 2024. (JavaScript erforderlich)
13. ↑ Eintrag zu Cadmium im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. August 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
14. ↑ Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 25. September 2014.
15. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu Cadmium in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 16. Juni 2024. (JavaScript erforderlich)