Cadmiumoxid

Kristallstruktur
	Struktur von Cadmiumoxid
	Vorlage:Farbe Cd2+ 0 Vorlage:Farbe O2−
Allgemeines
Name	Cadmiumoxid
Andere Namen	Cadmium(II)-oxid; Cadmiummonoxid;
Verhältnisformel	CdO
Kurzbeschreibung	rotbrauner, geruchloser Feststoff<ref name="GESTIS"/>
Externe Identifikatoren/Datenbanken
EG-Nummer	215-146-2
ECHA-InfoCard	100.013.770
PubChem	14782
ChemSpider	14099
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Eigenschaften
Molare Masse	128,41 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	6,95 g·cm−3 (amorph)<ref name="GESTIS"/>; 8,15 g·cm−3 (kristallin)<ref name="GESTIS"/>;
Schmelzpunkt	700 °C (Sublimation kristallin)<ref name="Hommel">Günter Hommel: Handbuch der gefährlichen Güter. Vol. 3 Merkblätter 803-1205, 3. Auflage, Springer, 1999, ISBN 978-3-540-66592-2, Blatt 826 (eingeschränkte Vorschau in der Google-BuchsucheSkriptfehler: Ein solches Modul „Vorlage:GoogleBook“ ist nicht vorhanden.).</ref>; >1230 °C (amorph)<ref name="Hommel"/>;
Siedepunkt	1559 °C (Sublimation amorph)<ref name="Hommel"/>
Löslichkeit	nahezu unlöslich in Wasser (49 mg·l−1 bei 20 °C)<ref name="GESTIS" />
Sicherheitshinweise
H- und P-Sätze	H: 330‐341‐350‐361fd‐372‐410
	P: 202‐260‐264‐271‐273‐304+340+310<ref name="GESTIS" />
Zulassungsverfahren unter REACH	besonders besorgniserregend: krebserzeugend (CMR), ernsthafte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit gelten als wahrscheinlich<ref name="SVHC_100.013.770">Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen ChemikalienagenturVorlage:Abrufdatum</ref>
MAK	aufgehoben, da cancerogen<ref name="GESTIS"/>; Schweiz: 0,002 mg·m−3 (gemessen als alveolengängiger Staub)<ref>Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach 1306-19-0 bzw. Cadmiumoxid)Vorlage:Abrufdatum</ref>;
Toxikologische Daten	72 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)<ref name="GESTIS"/>
	Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen (0 °C, 1000 hPa).

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.<ref name="Anthony">Monteponit in: Anthony et al.: Handbook of Mineralogy, 1990, 1, 101 (PDF).</ref>

Gewinnung und Darstellung

Cadmiumoxid lässt sich durch die Oxidation von Cadmiumdampf mit Sauerstoff oder von Cadmiumschmelzen mit anderen Oxidationsmitteln gewinnen.<ref name="ullmann">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.</ref>

<math>\mathrm{2\ Cd + O_2 \longrightarrow 2\ CdO}</math>

Alternativen sind die thermische Zersetzung von Cadmiumcarbonat oder Cadmiumnitrat. Auch beim Rösten von Cadmiumsulfid entsteht Cadmiumoxid.<ref name="HoWi">A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1492.</ref>

Eigenschaften

Datei:Oxid kademnatý.JPG

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.<ref name="ullmann"/>

Cadmiumoxid kristallisiert im kubischen Kristallsystem in der Raumgruppe Fm3m (Raumgruppen-Nr. 225)Vorlage:Raumgruppe/225 mit dem Gitterparameter a = 4,695 Å sowie vier Formeleinheiten pro Elementarzelle.<ref name="Anthony"/> 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.<ref>A. F. Holleman, E. Wiberg, N. Wiberg: Lehrbuch der Anorganischen Chemie. 102. Auflage. Walter de Gruyter, Berlin 2007, ISBN 978-3-11-017770-1, S. 1764.</ref>

Cadmiumoxid ist ein II-VI-Verbindungshalbleiter mit einem für ein Salz geringen spezifischen Widerstand von 5,5·10⁻³ Ω · cm bei 0 °C<ref name="ullmann"/> und einer Bandlücke von 2,16 eV.<ref>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.</ref>

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. Legiert mit Silber, schützt es die Oberfläche von hochbelasteten elektrischen Relaiskontakten.

Aufgrund des geringen spezifischen Widerstandes zählt Cadmiumoxid zu den transparenten, elektrisch leitfähigen Oxiden und wird in dieser Eigenschaft als dünner elektrischer leitfähiger und praktisch durchsichtiger Film im Bereich der Optoelektronik unter anderem zur Kontaktierung von Fotodioden, Fototransistoren und bei Flüssigkristallanzeigen verwendet.<ref>Vorlage:Cite book/URL Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung Vorlage:Cite book/Meldung2</ref>

Risikobewertung

Cadmiumoxid wurde am 20. Juni 2013 in der Liste der besonders besorgniserregenden Stoffe aufgenommen.<ref name="SVHC_100.013.770" />

Weblinks

Commons: Cadmiumoxid – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

Vorlage:Klappleiste/Anfang Oxide: Zinkoxid | Cadmiumoxid | Quecksilber(I)-oxid • Quecksilber(II)-oxid

Sulfide: Zinksulfid | Cadmiumsulfid | Quecksilbersulfid

Selenide: Zinkselenid | Cadmiumselenid | Quecksilberselenid

Telluride: Zinktellurid | Cadmiumtellurid | Quecksilbertellurid Vorlage:Klappleiste/Ende