- •Общая и неорганическая химия учебно-методическое пособие
- •Введение
- •Основные теории и законы химии
- •Часть I общая химия
- •1. Основные закономерности протекания химических процессов
- •1.1. Энергетика, направление и глубина протекания химических реакций. Химическое равновесие.
- •1.2. Окислительно-восстановительные реакции
- •1.2.1. Типы окислительно-восстановительных реакций.
- •1.2.2. Направление самопроизвольного протекания окислительно-восстановительных реакций
- •1.3. Учение о растворах
- •1.3.1.Растворимость газов
- •1.3.2. Коллигативные свойства растворов
- •1.3.3. Теория электролитической диссоциации.
- •1.3.4. Теория растворов сильных электролитов.
- •1.3.5. Равновесие между раствором и осадком малорастворимого сильного электролита.
- •1.3.6. Ионизация воды. Ионное произведение воды. Водородный показатель. РН растворов сильных кислот и оснований.
- •1.3.7. Растворы слабых электролитов.
- •1.3.8. Теории кислот и оснований.
- •2. Строение вещества
- •2.1. Строение атома
- •2.1.1. Распределение электронов по орбиталям.
- •2.1.2 Периодический закон.
- •Основные характеристики атомов элементов.
- •Химическая связь.
- •Квантово-механическое описание химической связи.
- •2.2. Комплексные соединения
- •2.2.1. Международная (Женевская) номенклатура комплексных соединений
- •2.2.2. Классификация комплексных соединений.
- •2.2.3. Изомерия комплексных соединений.
- •2.2.4. Свойства комплексных соединений.
- •2.2.5. Образование комплексных соединений.
- •2.2.6. Разрушение комплексных соединений.
- •Часть II химия элементов
- •3.1. Водород
- •3.1.1 Вода как важнейшее соединение водорода.
- •4.1.1. Общая характеристика элементов iiiб группы.
- •4.1.2. Общая характеристика элементов ivб и vб групп.
- •Хром и его соединения.
- •Молибден и вольфрам.
- •4.2.3. Биологическая роль d-элементов VI группы и применение в медицине.
- •4.3.1. Марганец и его соединения.
- •4.4.1. Железо и его соединения.
- •4.4.2. Кобальт и никель.
- •4.4.3. Семейство платины (общая характеристика).
- •4.4.4. Биологическая роль d-элементов VIII группы и применение в медицине.
- •4.5.1. Медь и ее соединения.
- •4.5.2. Серебро и его соединения.
- •4.5.3. Золото и его соединения.
- •4.5.4. Биологическая роль d-элементов I группы и применение в медицине.
- •4.6.1. Цинк и его соединения.
- •4.6.2. Кадмий и его соединения.
- •4.6.4. Ртуть и ее соединения.
- •4.6.4. Биологическая роль d-элементов II группы и применение в медицине.
- •Бор и его соединения.
- •Алюминий и его соединения.
- •Биологическая роль р-элементов III группы и применение в медицине.
- •5.2.1. Углерод и его соединения.
- •5.2.2. Кремний.
- •5.2.3. Элементы подгруппы германия и их соединения.
- •5.2.4. Биологическая роль р-элементов IV группы и применение в медицине.
- •5.3.1. Азот и его соединения.
- •5.3.2. Фосфор и его соединения.
- •5.3.3. Химические свойства важнейших соединений мышьяка, сурьмы и висмута.
- •5.3.4. Биологическая роль р-элементов V группы и применение в медицине.
- •5.4.1. Кислород.
- •5.4.2. Сера и ее соединения.
- •5.4.3. Селен и теллур.
- •5.4.4. Биологическая роль р-элементов VI группы и применение в медицине.
- •5.5.1. Галогены и их соединения.
- •5.5.2. Биологическая роль р-элементов VII группы и применение в медицине.
- •Рекомендуемая литература Основная:
- •Дополнительная:
- •Содержание
4.6.2. Кадмий и его соединения.
Собственных минералов кадмия очень мало. Достаточно полно изучен редкий, не образующий скоплений гринокит CdS. Кадмий получали и получают как побочный продукт производства цинка и свинца. При переработке полиметаллических руд кадмий — аналог цинка — неизменно находится в цинковом концентрате.
Кадмий восстанавливается ещё легче, чем цинк, имеет меньшую температуру кипения [767С и 906С соответственно]. Поэтому при температуре около 800С нетрудно разделить цинк и кадмий.
Кадмий мягок, тягуч, ковок, легко поддаётся механической обработке.
Увеличение радиуса атома у кадмия по сравнению с цинком при одинаковом характере экранирования ns2-электронов обусловливает меньшую энергию ионизации электронов кадмия и близость химических свойств с цинком. Кадмий так же, как и цинк, амфотерен, хотя амфотерность от Zn к Hg резко уменьшается.
Растворы солей кадмия имеют слабокислую реакцию вследствие гидролиза.
Для кадмия характерно координационное число 4 и 6, например [Cd(NH3)6]Сl2.
Также как и цинк, металлический кадмий медленно реагирует с кислородом воздуха, так как реакция идёт с образованием плотной оксидной плёнки. При нагревании кадмий легко взаимодействует с кислородом с образованием оксида CdO, имеющего коричневую окраску.
Кадмий медленно реагирует с минеральными кислотами [легче всего с HNO3] с образованием солей.
Кадмия оксид в воде не растворяется, но хорошо растворяется в кислотах, проявляя при этом основные свойства, в отличие от оксида цинка:
CdO + 2 H+ + 3 H2O [Cd(H2O)4]2+
Гидроксид кадмия получают с помощью обменных реакций при взаимодействии растворимых солей со щелочами: Cd2+ + 2 OH– Cd(OH)2
Кадмия гидроксид, также как и цинка, способен растворяться в избытке аммиака с образованием растворимых аммиакатов:
Cd(OH)2 + 6 NH3 [Cd(NH3)6](OH)2
Для кадмия характерно образование амминов и других комплексных соединений. Сухие соли кадмия поглощают большие количества NH3 — до 6 молекул на 1 молекулу соли и более.
Труднорастворимый цианид Cd(CN)2 с избытком цианидов щелочных металлов даёт легкорастворимые комплексные цианиды типов M2[Cd(CN)4] и M4[Cd(CN)6].
В промышленности кадмий используют в основном [около 40 %] для нанесения антикоррозионных покрытий на металлы. Высокая пластичность таких покрытий обеспечивает герметичность резьбовых соединений. Несмотря на сходство свойств цинка и кадмия, у кадмиевого покрытия есть несколько преимуществ: оно более устойчиво к коррозии, его легче делать ровным и гладким. К тому же кадмий, в отличие от цинка, устойчив в щелочной среде. Следует отметить, что кадмиевое покрытие менее устойчиво в атмосфере промышленных районов, где в воздухе повышено содержание сернистого и серного ангидридов. Кадмий используют в сплавах и специальных припоях, довольно устойчивых к температурным колебаниям [изготовление подшипников для автомобилей, авиационных и судовых двигателей].
Кадмированную жесть применяют довольно широко; закрыт ей доступ только в производство тары для пищевых продуктов, поскольку кадмий токсичен.