Propietats del cadmi
Fou descobert el 1817 per Friedrich Strohmeyer. L’element natural és constituït per 10 núclids, amb nombre de massa entre 104 i 118. A causa de la seva reactivitat, no es troba natiu a l’escorça terrestre, on, amb un 0,000015%, ocupa el lloc 66 en ordre d’abundància. Hom li coneix dues espècies mineralògiques pures, la greenockita (sulfur), i l’otavita (carbonat), ambdues sense importància comercial. Hom troba tot el cadmi de què pot disposar la indústria impurificant les menes de zinc i algunes de plom zíncic o de coure. La separació del cadmi durant el tractament d’aquests materials, que a vegades en contenen menys del 0,002%, esdevé com més va més necessària per a atendre la seva demanda creixent. Químicament, el cadmi s’acosta més al magnesi i al zinc, amb els quals comparteix l’isomorfisme de moltes sals, que no pas al mercuri. Significativament, menys electropositiu que el zinc, reacciona també amb menor violència amb l’oxigen, els halògens i el sofre. A l’aire resta protegit d’una pel·lícula que dificulta el progrés de l’oxidació. Roent, descompon el vapor d’aigua, i s’inflama a l’aire amb llum roja groguenca. Pur, resisteix bastant l’acció dels àcids, especialment orgànics, i, a diferència del zinc, no és atacat per les bases diluïdes per l’aigua de mar, però sí per l’amoníac aquós, que dissol l’òxid i l’hidròxid de cadmi amb formació d’ions complexos. Una part important del cadmi —la major part fins fa poc— és destinada a la protecció o a l’embelliment electrolític de materials ferrosos.
És emprat en tècniques nuclears com a constituent de les barres de control de reactors, a causa de la gran capacitat del núclid 113Cd per a captar neutrons tèrmics (amb secció eficaç entorn de 20.000 barns). Una part considerable de cadmi va a la fabricació d’acumuladors alcalins, de composts, sobretot pigments, i d’aliatges. Entre els aliatges més importants cal assenyalar els metalls antifricció. Alguns aliatges de plom, bismut i cadmi troben aplicacions diverses per llur fusibilitat. El cadmi substitueix sovint l’estany en aliatges per a soldadura. Són emprats aliatges d’argent i cadmi, addicionats principalment de coure i zinc, en la soldadura d’argent, or i platí. L’or de color verd, emprat en joieria, en conté quantitats variables, entre el 3 i el 15%. Forma amalgames amb el mercuri que s’endureixen espontàniament i que es poden plastificar per la calor o en addicions de zinc o bismut. L’amalgamació del cadmi amb mercuri constitueix la base d’alguns procediments industrials d’obtenció de composts i de cadmi metàl·lic purs a partir de materials que contenen zinc, coure, tal·li i altres impureses.
Taula de les propietats físiques del cadmi
nombre atòmic | 48 |
pes atòmic | 112,41 |
estructura electrònica | [Kr] 4d10 5s2 |
valències | 2 |
pes específic (a 20ºC) | 8,65 |
punt de fusió | 320,9ºC |
punt d’ebullició | 765ºC |
conductivitat tèrmica (a 25ºC) | 0,969 mW/cm·K |
resistivitat elèctrica (a 0ºC) | 6,83 μ Ω·cm |
radi iònic (Cd+2) | 0,97 Å |
radi metàl·lic | 1,489 Å |
potencials d’ionització, en eV | I: 8,993; II: 16,908; III: 37,48 |
potencial de reducció (a 25ºC i 1 atm), en V | Cd2 + 2e ⇌ Cd: -0,4030Cd(OH)2 + 2e ⇌ Cd(Hg) + 2OH-: -0,8609 |