镉的化学性质及发现过程

vivijkbj1| 2009-08-07 09:13:50
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化学性质

  燃烧 加热

  2Cd+O2==2CdO Cd+S==CdS

  加热

  Cd+X2==CdX2 (X=F、Cl、Br、I)

  加热 加热

  3Cd+2P==Cd3P2 Cd+Se==CdSe

  Cd+2ClH(dil)==CdCl2+H2

  加热

  2Cd+2SO2==CdSO4+CdS

  加热 加热

  2Cd+Na==NaCd2 6Cd+Na==NaCd6

  2、氢氧化镉和氧化镉

  Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+

  Cd(OH)2+H+=Cd2++2H2O

  加热

  Cd(OH)2==CdO+H2O

  加热

  [Cd(NH3)4]2++2OH-==Cd(OH)2+4NH3

  2Cd2++3CO32-+2H2O=Cd2(OH)2CO3+2HCO3-

  3、硫化镉和镉的配合物

  (1)硫化镉

  Cd2++H2S=CdS+2H+

  3CdS+8HNO3==3Cd(NO3)2+2NO+3S+4H2O

  (2)镉的配合物

  [Cd(NH3)6]2+

  [Cd(CN)4]2-

  4、含镉废水的处理

  (1)中和沉淀法

  Cd2++2NaOH=Cd(OH)2+2Na+

  (2)离子交换法

  (3)其它:气浮法、碱性氯化法

  发现人:斯特罗迈厄 发现年代:1817年

  发现过程:1817年,德国的斯特罗迈厄,从不纯的氧化锌中分离出褐色粉,使它与木炭共热,制得镉。

  元素描述:银白色或铅灰色有光泽的软质金属,具延展性,密度:8.642克/立方厘米。熔点:320.9℃。沸点765℃。化合价为+2。电离能8.993电子伏特。有八种天然的稳定同位素,还有十一种不稳定的人工放射性同位素。于空气中迅速失去光泽,并覆上一层氧化物薄膜,可防止进一步氧化。不溶于水,溶于大多数酸中。镉在所有的稳定化合物中都呈+2价,其离子无色。镉可形成络离子Cd(NH3)42+、Cd(CN)42-和CdI42-。

  元素来源:在自然界中主要成硫镉矿而存在;也有小量存在于锌矿中,所以也是锌矿冶炼时的副产品。镉的主要矿物有硫镉矿(CdS),赋存于锌矿、铅锌矿和铜铅锌矿石中。镉的世界储量估计为 900万吨。

  元素用途: 镉作为合金组土元能配成很多合金,如含镉0.5%~1.0%的硬铜合金,有较高的抗拉强度和耐磨性。镉(98.65%)镍(1.35%)合金是飞机发动机的轴承材料。很多低熔点合金中含有镉,著名的伍德易熔合金中含有镉达12.5%。镍—镉和银—镉电池具有体积小、容量大等优点。镉具有较大的热中子俘获截面,因此含银(80%)铟(15%)镉(5%)的合金可作原子反应堆的控制棒。镉的化合物曾广泛用于制造颜料、塑料稳定剂、荧光粉等。镉还用于钢件镀层防腐,但因其毒性大,这项用途有减缩趋势。

  用于电底、制造合金等;并可做成原子反应堆中的中子吸收棒。镉氧化电位高,故可用作铁、钢、铜之保护膜,广用于电镀上,并用于充电电池、电视映像管、黄色颜料及作为塑料之安定剂。镉化合物可用于杀虫剂、杀菌剂、颜料、油漆等之制造业。

  元素辅助资料:镉与它的同族元素汞和锌相比,被发现的晚的多。它在地壳中含量比汞还多一些,但是汞一经出现就以强烈的金属光泽、较大的比重、特殊的流动性和能够溶解多种金属的姿态吸引了人们的注意。镉在地壳中的含量比锌少得多,常常以少量包含于锌矿中,很少单独成矿。金属镉比锌更易挥发,因此在用高温炼锌时,它比锌更早逸出,逃避了人们的觉察。这就注定了镉不可能先于锌而被人们发现。

  生物毒性:镉会对呼吸道产生刺激,长期暴露会造成嗅觉丧失症、牙龈黄斑或渐成黄圈,镉化合物不易被肠道吸收,但可经呼吸被体内吸收,积存于肝或肾脏造成危害,尤以对肾脏损害最为明显。还可导致骨质疏松和软化。

  首先发现镉的是德国哥廷根大学化学和医药学教授斯特罗迈尔。他兼任政府委托的药商视察专员。正是他在视察药商的过程中,观察到含锌药物中出现的问题,促使他在1817年发现了镉。由于发现的新金属存在于锌中,就以含锌的矿石菱锌矿的名称Calamine命名它为Cadmium,元素符号定为Cd。

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