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Óxido de cadmio

El óxido de cadmio es un compuesto inorgánico con la fórmula Cd2O3 . Es uno de los principales precursores de otros compuestos de cadmio. Cristaliza en una red cúbica de sal de roca como el cloruro de sodio , con centros catiónicos y aniónicos octaédricos . [11] Se presenta de forma natural como el mineral raro monteponita. El óxido de cadmio se puede encontrar como un polvo amorfo incoloro o como cristales marrones o rojos. [12] El óxido de cadmio es un semiconductor de tipo n [13] con una brecha de banda de 2,18 eV (2,31 eV) a temperatura ambiente (298 K). [14]

Producción y estructura

Dado que los compuestos de cadmio se encuentran a menudo asociados con los minerales de cinc , el óxido de cadmio es un subproducto común del refinado del cinc . [15] Se produce quemando cadmio elemental en el aire. La pirólisis de otros compuestos de cadmio, como el nitrato o el carbonato , también produce este óxido. Cuando está puro, es rojo, pero el CdO es inusual porque está disponible en muchos colores diferentes debido a su tendencia a formar estructuras defectuosas resultantes de vacantes de aniones. [16] El óxido de cadmio se prepara comercialmente oxidando vapor de cadmio en el aire. [17]

Usos

El óxido de cadmio se utiliza en baños de galvanoplastia, electrodos para baterías de almacenamiento, sales de cadmio, catalizadores, esmaltes cerámicos, fósforos y nematocidas. [12] Los principales usos del óxido de cadmio son como ingrediente para baños de galvanoplastia, dispositivos optoelectrónicos y en pigmentos. [18]

Conductor transparente

El CdO se utiliza como material conductor transparente, [19] que fue preparado como una película conductora transparente ya en 1907 por Karl Baedeker . [20] El óxido de cadmio en forma de películas delgadas se ha utilizado en aplicaciones como fotodiodos, fototransistores, células fotovoltaicas, electrodos transparentes, pantallas de cristal líquido, detectores de infrarrojos y revestimientos antirreflejos. [21] Las micropartículas de CdO experimentan una excitación de banda prohibida cuando se exponen a la luz UV-A y también son selectivas en la fotodegradación del fenol. [22]

Recubrimiento de cadmio

La mayor parte de la galvanoplastia comercial de cadmio se realiza mediante electrodeposición a partir de baños de cianuro. Estos baños de cianuro consisten en óxido de cadmio y cianuro de sodio en agua, que probablemente forman cianuro de cadmio e hidróxido de sodio . Una fórmula típica es 32 g/L de óxido de cadmio y 75 g/L de cianuro de sodio. La concentración de cadmio puede variar hasta en un 50%. Por lo general, se agregan abrillantadores al baño y el enchapado se realiza a temperatura ambiente con ánodos de cadmio de alta pureza. [23]

Reactividad

El CdO es un óxido básico y, por lo tanto, es atacado por ácidos acuosos para dar soluciones de [Cd(H 2 O) 6 ] 2+ . Tras el tratamiento con soluciones alcalinas fuertes, [Cd(OH)
4]2−
Formas. Se forma una fina capa de óxido de cadmio sobre la superficie del cadmio en aire húmedo a temperatura ambiente. [12] El cadmio se oxidará a temperatura ambiente para formar CdO. [23] El vapor de cadmio formará CdO e hidrógeno en una reacción reversible. [23]

Referencias

  1. ^ Patnaik, Pradyot (2003). Manual de compuestos químicos inorgánicos. McGraw-Hill. ISBN 0-07-049439-8.
  2. ^ "Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos" . Consultado el 16 de febrero de 2007 .
  3. ^ ab "INCHEM: Información sobre seguridad química de organizaciones intergubernamentales" . Consultado el 16 de febrero de 2007 .
  4. ^ abc "Óxido de cadmio".
  5. ^ ab Óxido de cadmio en Linstrom, Peter J.; Mallard, William G. (eds.); NIST Chemistry WebBook, NIST Standard Reference Database Number 69 , Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Gaithersburg (MD) (consultado el 23 de mayo de 2014)
  6. ^ de Zumdahl, Steven S. (2009). Principios químicos, sexta edición . Houghton Mifflin Company. pág. A21. ISBN 978-0-618-94690-7.
  7. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Óxido de cadmio. Consultado el 23 de mayo de 2014.
  8. ^ abc Guía de bolsillo del NIOSH sobre peligros químicos. "#0087". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  9. ^ https://chem.nlm.nih.gov/chemidplus/rn/1306-19-0 [ enlace roto ]
  10. ^ ab "Compuestos de cadmio (como Cd)". Concentraciones inmediatamente peligrosas para la vida o la salud (IDLH) . Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  11. ^ Wells, AF (1984) Química inorgánica estructural, Oxford: Clarendon Press. ISBN 0-19-855370-6 . 
  12. ^ abc Lewis, Richard J. Sr., Diccionario químico condensado de Hawley, 13.ª ed., 1997, pág. 189
  13. ^ TL Chu; Shirley S. Chu (1990). "Películas de óxido de cadmio degeneradas para dispositivos electrónicos". Revista de materiales electrónicos . 19 (9): 1003–1005. Código Bibliográfico :1990JEMat..19.1003C. doi :10.1007/BF02652928. S2CID  95361658.
  14. ^ SK Vasheghani Farahani; et al. (2013). "Dependencia de la temperatura de la banda prohibida directa y las propiedades de transporte de CdO". Applied Physics Letters . 102 (2): 022102. Bibcode :2013ApPhL.102b2102V. doi :10.1063/1.4775691.
  15. ^ "Hoja informativa sobre el cadmio y sus compuestos". Archivado desde el original el 10 de diciembre de 2006. Consultado el 16 de febrero de 2007 .Archivado el 10 de diciembre de 2006 en Wayback Machine.
  16. ^ Holleman, AF; Wiberg, E. Química inorgánica . Academic Press: San Diego, 2001. ISBN 0-12-352651-5 . 
  17. ^ Hampel, CA; Hawley, GG (1973). La enciclopedia de la química (3.ª ed.). Nueva York, Van Nostrand Reinhold. pág. 169. ISBN 9780442230951.
  18. ^ Clifford A. Hampel y Gessner G. Hawley, La enciclopedia de la química, 3.ª edición, 1973, pág. 169
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  20. ^ Dou, Y (1998). "Dopaje de tipo N en cerámicas de CdO: un estudio mediante EELS y espectroscopia de fotoemisión". Surface Science . 398 (1–2): 241–258. Bibcode :1998SurSc.398..241D. doi :10.1016/S0039-6028(98)80028-9.
  21. ^ Lokhande, B (2004). "Estudios sobre películas delgadas de óxido de cadmio pulverizadas depositadas a través de un medio no acuoso". Química y física de materiales . 84 (2–3): 238–242. doi :10.1016/S0254-0584(03)00231-1.
  22. ^ Karunakaran, C; Dhanalakshmi, R (2009). "Selectividad en fotocatálisis por semiconductores particulados". Revista Central Europea de Química . 7 (1): 134. doi : 10.2478/s11532-008-0083-7 .
  23. ^ abc Clifford A. Hampel, Manual de metales raros, 1954, págs. 87-103

Enlaces externos

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