Cadmium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Pronunciation | /ˈkædmiəm/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Appearance | silvery bluish-gray metallic | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Standard atomic weight Ar°(Cd) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Cadmium in the periodic table | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Atomic number (Z) | 48 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Group | group 12 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Period | period 5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Block | d-block | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electron configuration | [Kr] 4d10 5s2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrons per shell | 2, 8, 18, 18, 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Physical properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Phase at STP | solid | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Melting point | 594.22 K (321.07 °C, 609.93 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Boiling point | 1040 K (767 °C, 1413 °F) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Density (at 20° C) | 8.649 g/cm3[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
when liquid (at m.p.) | 7.996 g/cm3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heat of fusion | 6.21 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Heat of vaporization | 99.87 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molar heat capacity | 26.020 J/(mol·K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Vapor pressure
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Atomic properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Oxidation states | common: +2 −2,[4] +1[5] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electronegativity | Pauling scale: 1.69 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Ionization energies |
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Atomic radius | empirical: 151 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Covalent radius | 144±9 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Van der Waals radius | 158 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Spectral lines of cadmium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Other properties | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Natural occurrence | primordial | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Crystal structure | hexagonal close-packed (hcp) (hP2) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Lattice constants | a = 297.89 pm c = 561.66 pm (at 20 °C)[3] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal expansion | 30.95×10−6/K (at 20 °C)[3][a] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Thermal conductivity | 96.6 W/(m⋅K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Electrical resistivity | 72.7 nΩ⋅m (at 22 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magnetic ordering | diamagnetic[6] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Molar magnetic susceptibility | −19.8×10−6 cm3/mol[7] | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Young's modulus | 50 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Shear modulus | 19 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bulk modulus | 42 GPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Speed of sound thin rod | 2310 m/s (at 20 °C) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Poisson ratio | 0.30 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Mohs hardness | 2.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Brinell hardness | 203–220 MPa | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
CAS Number | 7440-43-9 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
History | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Discovery and first isolation | Karl Samuel Leberecht Hermann and Friedrich Stromeyer (1817) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Named by | Friedrich Stromeyer (1817) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Isotopes of cadmium | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Cadmium is a chemical element; it has symbol Cd and atomic number 48. This soft, silvery-white metal is chemically similar to the two other stable metals in group 12, zinc and mercury. Like zinc, it demonstrates oxidation state +2 in most of its compounds, and like mercury, it has a lower melting point than the transition metals in groups 3 through 11. Cadmium and its congeners in group 12 are often not considered transition metals, in that they do not have partly filled d or f electron shells in the elemental or common oxidation states. The average concentration of cadmium in Earth's crust is between 0.1 and 0.5 parts per million (ppm). It was discovered in 1817 simultaneously by Stromeyer and Hermann, both in Germany, as an impurity in zinc carbonate.
Cadmium occurs as a minor component in most zinc ores and is a byproduct of zinc production. It was used for a long time in the 1900s as a corrosion-resistant plating on steel, and cadmium compounds are used as red, orange, and yellow pigments, to color glass, and to stabilize plastic. Cadmium's use is generally decreasing because it is toxic (it is specifically listed in the European Restriction of Hazardous Substances Directive[9]) and nickel–cadmium batteries have been replaced with nickel–metal hydride and lithium-ion batteries. Due to it being a neutron poison, cadmium is also used as a component of control rods in nuclear fission reactors. One of its few new uses is in cadmium telluride solar panels.
Although cadmium has no known biological function in higher organisms, a cadmium-dependent carbonic anhydrase has been found in marine diatoms.
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