Cadmiumoxid

aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Kristallstruktur
Struktur von Cadmiumoxid
__ Cd2+     __ O2−
Allgemeines
Name Cadmiumoxid
Andere Namen
  • Cadmium(II)-oxid
  • Cadmiummonoxid
Verhältnisformel CdO
CAS-Nummer 1306-19-0
Kurzbeschreibung

rotbrauner, geruchloser Feststoff[1]

Eigenschaften
Molare Masse 128,41 g·mol−1
Aggregatzustand

fest

Dichte
  • 6,95 g·cm−3 (amorph)[1]
  • 8,15 g·cm−3 (kristallin)[1]
Schmelzpunkt
  • 700 °C (Sublimation kristallin)[2]
  • >1230 °C (amorph)[2]
Siedepunkt

1559 °C (Sublimation amorph)[2]

Löslichkeit

unlöslich in Wasser (49 mg·l−1 bei 20 °C)[1]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
06 – Giftig oder sehr giftig 08 – Gesundheitsgefährdend 09 – Umweltgefährlich

Gefahr

H- und P-Sätze H: 350​‐​341​‐​361f​‐​360D​‐​330​‐​372Vorlage:H-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​410
P: 201​‐​281​‐​273​‐​308+313​‐​304+340​‐​309Vorlage:P-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​310 [1]
EU-Gefahrstoffkennzeichnung [4] aus EU-Verordnung (EG) 1272/2008 (CLP) [3]
Sehr giftig Umweltgefährlich
Sehr giftig Umwelt-
gefährlich
(T+) (N)
R- und S-Sätze R: 45​‐​26​‐​48/23/25​‐​62​‐​63​‐​68Vorlage:R-Sätze/Wartung/mehr als 5 Sätze​‐​50/53
S: 45​‐​53​‐​60​‐​61
Einstufung nach REACH

besonders besorgnis­erregend[5]: krebs­erzeugend (CMR), ernst­hafte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit gelten als wahrscheinlich

MAK

aufgehoben, da cancerogen[1]

Toxikologische Daten

72 mg·kg−1 (LD50Ratteoral)[1]

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche nicht möglich

Cadmiumoxid ist eine chemische Verbindung des Cadmiums und zählt zu den Oxiden. Es kommt in zwei unterschiedlichen Formen als amorphes Pulver oder kristalline Verbindung vor, die sich in ihren Eigenschaften deutlich unterscheiden.

Vorkommen[Bearbeiten]

Cadmiumoxid kommt in der Natur in Form des seltenen Minerals Monteponit vor.[6]

Gewinnung und Darstellung[Bearbeiten]

Cadmiumoxid lässt sich durch die Oxidation von Cadmiumdampf mit Sauerstoff oder von Cadmiumschmelzen mit anderen Oxidationsmitteln gewinnen.[7]

\mathrm{2\ Cd + O_2 \longrightarrow 2\ CdO}

Alternativen sind die thermische Zersetzung von Cadmiumcarbonat oder Cadmiumnitrat. Auch beim Rösten von Cadmiumsulfid entsteht Cadmiumoxid.[8]

Eigenschaften[Bearbeiten]

Cadmiumoxid

Amorphes Cadmiumoxid ist ein gelbes, je nach Partikelgröße auch braunes bis schwarzes Pulver mit einer Dichte von 6,95 g·cm−3. Es ist leicht reduzierbar und in Wasser und Basen unlöslich. Löslich ist es in verdünnten Säuren, Ammoniak, Ammoniumsalz-Lösungen sowie Natriumcyanidlösung. Beim starken Erhitzen in einer Sauerstoffatmosphäre wandelt es sich in das kristalline Cadmiumoxid um. Dieses ist dunkelrot, beim Erhitzen ändert sich die Farbe jedoch zu Schwarz.[7]

Cadmiumoxid kristallisiert im kubischen Kristallsystem in der Raumgruppe Fm\bar{3}m mit dem Gitterparameter a = 4.695 Å sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.[6] Die Struktur entspricht damit der Natriumchloridstruktur. Es handelt sich bei Cadmiumoxid wie bei Zinkoxid um ein nichtstöchiometrisches Oxid, bei dem ein geringer Unterschuss an Oxidionen im Vergleich zu den Cadmiumionen herrscht. Dies wird -im Gegensatz zu Zinkoxid, bei dem zusätzliche Zinkionen in tetraedrischen Zwischengitterplätzen vorhanden sind- durch Fehlstellen im Oxidgitter verursacht. Durch unterschiedliche Anzahl an Fehlstellen je nach Temperatur wird auch die typische Farbänderung verursacht.[9]

Cadmiumoxid ist ein Halbleiter mit einem für ein Salz geringen spezifischen Widerstand von 5.5×10−3 Ω · cm bei 0 °C[7] und einer Bandlücke von 2,16 eV.[10]

Verwendung[Bearbeiten]

Cadmiumoxid wird als Glaszusatz für Anlaufgläser, spezielle Farbgläser, die ihre Färbung erst nach einer Temperung (Wärmebehandlung) annehmen, und als Hydrierungs- und Dehydrierungskatalysator in der organischen Synthesechemie verwendet.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. a b c d e f g Eintrag zu Cadmium(II)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 2.1.2008 (JavaScript erforderlich)
  2. a b c Günter Hommel: Handbuch der gefährlichen Güter. Vol. 3 Merkblätter 803-1205, 3. Auflage, Springer, 1999, ISBN 978-3-5406-6592-2, Blatt 826 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. a b Eintrag aus der CLP-Verordnung zu CAS-Nr. 1306-19-0 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich).
  4. Seit 1. Dezember 2012 ist für Stoffe ausschließlich die GHS-Gefahrstoffkennzeichnung zulässig. Bis zum 1. Juni 2015 dürfen noch die R-Sätze dieses Stoffes für die Einstufung von Gemischen herangezogen werden, anschließend ist die EU-Gefahrstoffkennzeichnung von rein historischem Interesse.
  5. Eintrag zu CAS-Nr. 1306-19-0 in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 17. Juli 2014.
  6. a b Monteponit in: Anthony et al.: Handbook of Mineralogy, 1990, 1, 101 (pdf).
  7. a b c Karl-Heinz Schulte-Schrepping, Magnus Piscator: Cadmium and Cadmium compounds. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, Weinheim 2002, doi:10.1002/14356007.a04_499.
  8. Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1492.
  9. Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1764.
  10. P. H. Jefferson, S. A. Hatfield, T. D. Veal, P. D. C. King, C. F. McConville, J. Zúñiga–Pérez, V. Muñoz–Sanjosé: Bandgap and effective mass of epitaxial cadmium oxide. In: Appl. Phys. Lett. 92, S. 022101, doi:10.1063/1.2833269.