Cadmiumoxid

Kristallstruktur
	__ Cd2+ __ O2-
Allgemeines
Name	Cadmiumoxid
Andere Namen	Cadmium(II)-oxid; Cadmiummonoxid;
Verhältnisformel	CdO
Kurzbeschreibung	rotbrauner, geruchloser Feststoff
Externe Identifikatoren/Datenbanken
ECHA-InfoCard	Vorlage:Wikidata-Einbindung
PubChem	Vorlage:Wikidata-Einbindung
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Eigenschaften
Molare Masse	128,41 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	6,95 g·cm−3 (amorph); 8,15 g·cm−3 (kristallin);
Schmelzpunkt	700 °C (Sublimation kristallin); >1230 °C (amorph);
Siedepunkt	1559 °C (Sublimation amorph)
Löslichkeit	unlöslich in Wasser (49 mg·l−1 bei 20 °C)
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 350‐341‐361f‐360D‐330‐372‐410
	P: 201‐281‐273‐308+313‐304+340‐309‐310
MAK	aufgehoben, da cancerogen
	Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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

Cadmiumoxid kommt in der Natur in Form des seltenen Minerals Monteponit vor.^[4]

Gewinnung und Darstellung

Cadmiumoxid lässt sich durch die Oxidation von Cadmiumdampf mit Sauerstoff oder von Cadmiumschmelzen mit anderen Oxidationsmitteln gewinnen.^[5]

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

Alternativen sind die thermische Zersetzung von Cadmiumcarbonat oder Cadmiumnitrat. Auch beim Rösten von Cadmiumsulfid entsteht Cadmiumoxid.^[6]

Eigenschaften

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.^[5]

Cadmiumoxid kristallisiert im kubischen Kristallsystem in der Raumgruppe $Fm{\bar {3}}m$ mit dem Gitterparameter a = 4.695 Å sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.^[4] 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.^[7]

Cadmiumoxid ist ein Halbleiter mit einem für ein Salz geringen spezifischen Widerstand von 5.5×10⁻³ Ω · cm bei 0 °C^[5] und einer Bandlücke von 2,16 eV.^[8]

Verwendung

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

↑ ^1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ^1,5 ^1,6 Eintrag zu Cadmium(II)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)
↑ ^2,0 ^2,1 ^2,2 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).
↑ ^3,0 ^3,1 Referenzfehler: Es ist ein ungültiger <ref>-Tag vorhanden: Für die Referenz namens ESIS wurde kein Text angegeben.
↑ ^4,0 ^4,1 Monteponit in: Anthony et al.: Handbook of Mineralogy, 1990, 1, 101 (pdf).
↑ ^5,0 ^5,1 ^5,2 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.
↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1492.
↑ Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1764.
↑ 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.

[GESTIS-1] 1,0 ^1,1 ^1,2 ^1,3 ^1,4 ^1,5 ^1,6 Eintrag zu Cadmium(II)-oxid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA (JavaScript erforderlich)

[Hommel-2] 2,0 ^2,1 ^2,2 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).

[ESIS-3] 3,0 ^3,1 Referenzfehler: Es ist ein ungültiger <ref>-Tag vorhanden: Für die Referenz namens ESIS wurde kein Text angegeben.

[Anthony-4] 4,0 ^4,1 Monteponit in: Anthony et al.: Handbook of Mineralogy, 1990, 1, 101 (pdf).

[ullmann-5] 5,0 ^5,1 ^5,2 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.

[HoWi-6] Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1492.

[7] Arnold F. Holleman, Nils Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage, de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1764.

[8] 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.

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