Cadmio
El Cadmio es un elemento químico que se clasifica como un metal de transición. Fue descubierto en 1817 por Friedrich Stromeyer.
Descubrimiento de cadmio
El cadmio fue descubierto por el químico alemán Friedrich Stromeyer en 1817 como una impureza en el óxido de zinc.
Stromeyer hizo su descubrimiento luego de una solicitud del gobierno para inspeccionar las farmacias en la ciudad de Hildesheim, Alemania.
En aquellos días, el óxido de zinc se usaba, como todavía se usa, para tratar afecciones de la piel. Por alguna razón, las farmacias de Hildesheim vendían carbonato de zinc en lugar del óxido de zinc habitual.
Stromeyer sabía que calentar el carbonato de zinc hasta que estuviera al rojo vivo lo convertiría en óxido. Lo hizo con muestras de las farmacias. Encontró que el carbonato blanco brillante se convirtió en un óxido que debería haber sido blanco, pero en realidad era amarillo/naranja.
Normalmente, este color sugeriría contaminación por hierro o plomo, pero Stromeyer no pudo encontrar ningún rastro de estos elementos.
Visitó la fábrica de Salzgitter donde las farmacias habían comprado el carbonato de zinc. Preguntó por qué vendían carbonato de zinc en lugar del óxido habitual.
El gerente le explicó que su carbonato de zinc tenía el color esperado, blanco, y era fácil de vender.
Cuando intentaban convertir el carbonato en óxido por calentamiento, siempre se volvía amarillo. Como el óxido de zinc debería ser blanco, no podían venderlo. Lo habían analizado cuidadosamente en busca de contaminación con hierro, pero no pudieron encontrar nada.
Stromeyer decidió entonces que él mismo analizaría cuidadosamente este óxido de zinc amarillo. Descubrió que el color amarillo era causado por «la presencia de un óxido metálico peculiar, cuya existencia hasta ahora no se había sospechado».
Extrajo este nuevo óxido de metal del óxido de zinc y luego lo redujo para aislar el primer metal de cadmio del mundo. Comparó su apariencia con la del platino y midió su densidad en 8,75 g/cm3, muy cerca del valor aceptado en la actualidad.
Siguió trabajando y descubrió que otros compuestos de zinc también contenían su nuevo metal. Analizó el metal de zinc ‘puro’ y descubrió que su nuevo metal estaba presente incluso en esto. Estimó que el nuevo metal estaba presente entre 0,1% y 1% en el zinc y sus compuestos, de los cuales pudo aislar 3 gramos de cadmio metálico puro.
Stromeyer sugirió el nombre de cadmio después de ‘cadmia‘, el nombre en latín de la calamina. Calamina es un nombre antiguo para un mineral de zinc.
El cadmio fue descubierto de forma independiente por el químico alemán Karl Hermann en 1818. Hermann había notado un inesperado color amarillo en el sulfuro de zinc. Se asumió que el amarillo provenía de impurezas de arsénico, pero Hermann se dio cuenta de que en realidad se debía a un elemento previamente desconocido.
Apariencia y Características
Efectos nocivos:
El cadmio y sus compuestos son altamente tóxicos.
Características:
- El cadmio es un metal blando, maleable, dúctil, de color blanco azulado, que se corta fácilmente con un cuchillo. Es un excelente conductor eléctrico y muestra buena resistencia a la corrosión y al ataque de productos químicos.
- Es similar en muchos aspectos al zinc en sus propiedades químicas.
- El cadmio se empaña en el aire y es soluble en ácidos pero no en álcalis.
- El metal se quema en el aire para formar óxido de cadmio marrón (CdO).
Usos del cadmio
El principal uso del cadmio es en baterías (especialmente baterías recargables de níquel – cadmio, NiCad).
Como resultado de su bajo coeficiente de fricción y su alta resistencia a la fatiga, el cadmio se utiliza en aleaciones para cojinetes. El cadmio se usa en aleaciones de bajo punto de fusión y es un componente de muchos tipos de soldadura. También se utiliza en galvanoplastia.
Los compuestos que contienen cadmio se utilizan en los fósforos de televisión en blanco y negro, y en los fósforos azules y verdes para los tubos de imagen de televisión en color. El sulfuro de cadmio se usa como pigmento amarillo y el seleniuro de cadmio se usa como pigmento rojo, a menudo llamado rojo de cadmio.
El cadmio y el telurio se pueden combinar en módulos fotovoltaicos de película delgada de CdTe cuyas características físicas son ideales para la producción de células solares. Son de costo relativamente bajo y tienen una banda prohibida casi perfecta para la recolección de energía solar.
Abundancia e isótopos
- Abundancia en la corteza terrestre: 150 partes por billón en peso, 30 partes por billón en moles
- Abundancia en el sistema solar: 6 partes por billón en peso, 70 partes por billón en moles
- Coste de producción puro: 46€ por 100g
- Coste de producción a granel: 0,7€ por 100g
- Fuente: el cadmio se presenta con mayor frecuencia en pequeñas cantidades asociado con minerales de zinc, como la esfalerita (ZnS). La greenockita (CdS) es el único mineral de cadmio de importancia. Casi todo el cadmio se obtiene como subproducto de las operaciones de refinación de minerales de zinc, cobre y plomo.
- Isótopos: El cadmio tiene 34 isótopos cuyas vidas medias se conocen, con números de masa de 97 a 130. El cadmio natural es una mezcla de ocho isótopos estables y se encuentran en los porcentajes que se muestran: 106 Cd (1,6% ), 108 Cd (0,9%), 110 Cd (12,5%), 111 Cd (12,8%), 112 Cd (24,1%), 113 Cd (12,2%), 114 Cd (28,7%) y 116 Cd (7,5%).
| Símbolo | Cd |
| Número atómico | 48 |
| Valencia | +2 y+1 |
| Peso atómico | 112,411 |
| Punto de ebullición (ºC) | 769 |
| Punto de fusión (ºC) | 321 |
| Densidad (Kg/m3) | 8650 |
| Estructura atómica | [Kr] 4d10 5s2 |
