- •Контролируемая самостоятельная работа
- •Содержание
- •Структура простых веществ в подгруппе, периоде
- •2. Закономерности изменения химических свойств веществ по группе, периоду.
- •3. Структура и физические свойства кадмия.
- •4. Взаимодействие кадмия с простыми окислителями. Кадмий взаимодействует с кислородом при горении:
- •5. Взаимодействие кадмия со сложными окислителями.
- •6. Двухэлементные соединения кадмия.
- •7. Трехэлементные соединения кадмия. Цианид кадмия,Cd(cn)2, получают в виде белого осадка обработкой растворов солей кадмия стехиометрически необходимым количеством цианида щелочного металла:
- •8. Комплексные соединения кадмия.
- •9. Список использованной литературы.
- •Дж. Эмсли. Элементы. М.: 1990.
4. Взаимодействие кадмия с простыми окислителями. Кадмий взаимодействует с кислородом при горении:
2Cd+ О2=CdO+ 57 ккал
Также кадмий реагирует с галогенами:
Cd + F2 = CdF2 + 127,7 ккал
Cd + Br2 = CdBr2 + 75,2 ккал
Cd + I2 = CdI2 + 48,8 ккал
Cd + Cl2 = CdCl2 + 93,24 ккал
Реакция кадмия с серой:
Cd + S = CdS + 34,36 ккал
5. Взаимодействие кадмия со сложными окислителями.
При высокой температуре кадмий энергично разлагает пары воды с образованием Cd(OH)2 и водорода:
Cd + 2H2O = Cd(OH)2 + H2
В горячей разбавленнойHNO3 кадмий растворяется:
3Cd + 8HNO3 = 3Cd(NO3)2 + 2NO + 4H2O
6. Двухэлементные соединения кадмия.
Сульфид кадмия, СdS, встречается в природе в виде редкого минерала гринокита. Он может быть получен в виде желтых гексагональных кристаллов нагреванием металлического кадмия с порошком серы либо пропусканием сероводорода над металлическим кадмием или над CdO, CdCl2 при нагревании.
Cd + S = CdS + 34,36 ккал CdCl2 + H2S = CdS + 2HCl
Cd + H2S ↔ CdS + H2 CdO + H2S ↔ CdS + H2O
Сульфид кадмия плавится при 1750° в атмосфере водорода, превращается в сульфат кадмия под действием влажного воздуха или света и в CdO при прокаливании на воздухе; восстанавливается до металлического кадмия парами воды при высокой температуре, плохо растворим в аммиаке и в растворах солей аммония, растворяется при нагревании в концентрированной HCl и в разбавленной HNO3 и H2SO4, а также в растворах цианидов щелочных металлов:
CdS + H2 ↔ Cd + H2S CdS + H2O ↔ CdO + H2S
CdS + 4HCl = H2[CdCl4] + H2S
3CdS + 8HNO3 = 3Cd(NO3)2 + 2NO + 3S + 4H2O
CdS + 4KCN = K2[Cd(CN)4] + K2S
Йодид кадмия, CdI2, получают действием йода на металлический кадмий при нагревании или в присутствии воды, высушиванием в атмосфере HI продукта, полученного выпариванием досуха раствора металлического кадмия или CdCO3 в растворе HI, и упариванием спиртового раствора СdI2, полученного в результате обработки спиртом упаренного досуха продукта взаимодействия CdSO4 ∙nH2O c KI.
Cd + I2 = CdI2 + 48,8 ккал
Соединение СdI2 представляет собой блестящие бесцветные пластинчатые кристаллы с плотностью 5,56 г/см³, температура плавления 388°, кипения — 713°; CdI2 растворяется в воде, спирте, эфире, почти нерастворим в аммиаке.
В водном растворе йодид кадмия образует аутокомплексы:
3CdI2 ↔ Cd[CdI3]2 2CdI2 ↔ Cd[CdI4]
При действии соляной или бромистоводородной кислоты на эфирные растворы CdI2 образуются соответственно CdCl2 и CdBr2.
Окись кадмия, CdO, встречается в природе в виде минерала монтепонита. Она может быть получена путем сжигания металлического кадмия на воздухе или прокаливания Cd(OH)2, CdCO3, Cd(NO3)2:
2Cd + О2 = CdO + 57 ккал
Окись кадмия представляет собой коричнево-желтый аморфный порошок с плотностью 6,95 г/см³; она может быть выделена также в виде коричнево-красных кубических кристаллов с кристаллической решеткой типа NaCl и плотностью 8,18 г/см³.
Окись кадмия тугоплавка (температура плавления 1426°), плохо растворима в воде, имеет основной характер, растворяется в кислотах с образованием солей, превращается в CdCl2 под действием хлора при сильном нагревании, образует CdS при нагревании с серой до 300°, восстанавливается до металлического кадмия углеродом, магнием, водородом и окисью углерода при нагревании. Может использоваться в качестве катализатора.
CdO + 2HCl = CdCl2 + H2O CdO + 2HNO3 = Cd(NO3)2 + H2O
CdO + H2 ↔ Cd + H2O CdO + CO ↔ Cd + CO2