原子の地図帳 / 第5周期・遷移金属
カドミウム(Cadmium, Cd)
カドミウムは原子番号48の遷移金属で、重金属毒性を持つ元素として環境規制の対象となっています。ニッケル・カドミウム電池の負極材料として長く使われました。
48
常温: 固体
Cd
Cadmium
原子量: 112.414
基本データ
- 原子番号
- 48
- 元素記号
- Cd
- 元素名（日本語）
- カドミウム
- 元素名（英語）
- Cadmium
- 分類
- 遷移金属
- 周期 / 族
- 第5周期 / 12族
- 標準状態
- 固体
- 標準原子量
- 112.414
- 電子配置
- [Kr] 4d10 5s2
- 電気陰性度（Pauling）
- 1.69
- 主な酸化数
- +2
注: 物性値は温度・圧力・同位体組成などにより変化します。代表的な学習用の値を掲載しています。
電子配置（ボーアモデル）
電子配置式
[Kr] 4d10 5s2
| 電子殻 | 電子数 |
|---|---|
| K（2e⁻まで） | 2個 |
| L（6e⁻まで） | 8個 |
| M（10e⁻まで） | 18個 |
| N（14e⁻まで） | 18個 |
| O（18e⁻まで） | 2個 |
概要
カドミウムは亜鉛鉱石に伴って産出することが多い金属で、柔らかく加工しやすい性質を持ちます。毒性が比較的強いため、現在は多くの用途で利用が規制・縮小されつつありますが、特殊な電池や太陽電池材料としては今も需要があります。
発見の歴史
1817年、ドイツの化学者フリードリヒ・シュトロマイヤーが炭酸亜鉛の不純物として発見しました。名前はギリシャ語で亜鉛鉱石を意味する「kadmeia」に由来し、亜鉛と共に産出することにちなみます。
主な用途・特徴
- ニッケル・カドミウム電池（負極）
- 顔料（カドミウムイエロー・レッド）
- めっき（軍需・航空宇宙）
- テルル化カドミウム（CdTe太陽電池）
毒性の懸念から用途は限定的になりつつありますが、CdTe太陽電池のように変換効率の高さから特定分野では今も重要な材料です。
安全性・取扱い
毒性が強く、長期間の蓄積により腎機能障害を引き起こすことが知られているため、多くの用途で使用が規制されています。
学習のポイント
公害病（イタイイタイ病）の原因物質として、化学と社会・環境問題を結びつけて学ぶ重要な元素です。
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