Химия кадмия

| Категория реферата: Рефераты по химии
| Теги реферата: шпоры по управлению, конспект урока в школе
| Добавил(а) на сайт: Яковленко.

Cd(OH)2+4NH3(OH)=[Cd(NH3)4](OH)2+4H2O

Осаждение из растворов Cd(OH)2 начинается при pH=8. В присутствии
NH4Cl гидроокись не выпадает вследствие образования тетрааммина Cd(NH3)4; винная и лимонная кислоты также препятствуют ее осаждению.

Гидроксид кадмия относится к числу труднорастворимых соединений.
Произведению растворимости даны значения от 1·10-14 до 2,62-15. Если в растворе присутствуют ионы, образующие с кадмием комплексные соединения, то равновесие реакции Cd(OH)2 4OH-+Cd2+ смещается вправо, т.е. в сторону растворения осадка, например при действии KCN на осадок Cd(OH)2 образуется комплексный анион [Cd(CN)4]2-, в растворе которого концентрация иона Cd2+ значительно меньшая, чем в насыщенном растворе Cd(OH)2. В последнем составляет 1,3·10-5.

Ион CN- образует с кадмием комплексный анион [Cd(CN)4]2- константа нестойкости которого равна:

K=[Cd2+][CN-]4/[Cd(CN)4]2-=1·10-7.

Энтропия Cd(OH)2 S298=21,2 кал/град. Равновесный потенциал реакции 2OH-
+Cd2+=Cd(OH)2+2e, в щелочной среде принимается равным 0,815 в.

Оксид кадмия (II)

При нагревании на воздухе кадмий загорается, образуя оксид кадмия CdO

(молекулярный вес 128,41). Окись можно получить также прокаливанием азотнокислой или углекислой солей кадмия. Этим путем оксид получается в виде бурого порошка, имеющего две модификации: аморфную и кристаллическую.
Аморфная окись при нагревании переходит в кристаллическую, кристаллизуясь в кубической системе: она адсорбирует углекислый газ и ведет себя как сильное основание. Теплота превращения CdOАМОРФН CdOКРИСТ равна 540 кал.

Плотность искусственно приготовленной окиси колеблется от 7,28 до 8,27 г/см3. В природе CdO образует черный налет на галмее, обладающий плотностью
6,15 г/см3. Температура плавления 1385°.

Оксид кадмия восстанавливается водородом, углеродом и окисью углерода.
Водород начинает восстанавливать CdO при 250-260° по обратимой реакции:

CdO+H2 Cd+H2O,

Которая быстро заканчивается при 300°.

Оксид кадмия хорошо растворяется в кислотах и в растворе сульфата цинка по обратимой реакции:

CdO + H2O+ZnSO4 CdSO4+Zn(OH)2.

Сульфид кадмия

Сульфид (CdS, молекулярный вес 144,7) является одним из важных соединений кадмия. Он растворяется в концентрированных растворах соляной и азотной кислот, в кипящей разбавленной серной кислоте и в растворах трехвалентного железа; на холоду в кислотах растворяется плохоЮ а в разбавленной серной кислоте нерастворим. Произведение растворимости сульфида 1,4·10-28. Кристаллический сульфид в природе встречается в виде гренакита как примесь к рудам тяжелых и цветных металлов. Искусственно его можно получить путем сплавления серы с кадмием или с окисью кадмия. При сплавлении металлического кадмия с серой развитие реакции сульфидообразования тормозится предохранительными пленками CdS. Реакция

2CdO+3S=2CdS+SO2 начинается при 283° и при 424° проходит с большой скоростью.

Известны три модификации CdS: аморфный (желтый) и две кристаллических
(красный и желтый) .Красная разновидность кристаллического сульфида тяжелее
(уд. вес 4,5) желтой (уд. вес 3). Аморфный CdS при нагревании до 450° переходит в кристаллический.

Сульфид кадмия при нагревании в окислительной атмосфере окисляется до сульфата или окиси в зависимости от температуры обжига.

Сульфат кадмия

Сульфат кадмия (CdSO4, молекулярный вес 208,47) представляет собой белый кристаллический порошок, кристаллизующийся в ромбической системе. Он легко растворим в воде, но нерастворим в спирте. Сульфат кристаллизуется из водного раствора в моноклинной системе с 8/3 молекулами воды
(CdSO4·8/3H2O), устойчив до 74°, но при более высокой температуре переходит в одноводный сульфат (CdSO4·H2O).С повышением температуры растворимость сульфата несколько возрастает, но при дальнейшем повышении температуры снижается как показано в таблице 3:

Таблица 3

|Cd |Pb |Sn |Bi | |
|3 |8 |4 |15 |60 |
|1 |2 |1 |4 |65,5 |
|10 |4 |3 |8 |75 |
|1 |- |2 |3 |95 |
|2 |2 |4 |- |86,1 |

ПРИМЕНЕНИЕ КАДМИЯ