Cadmiumchlorid

Kristallstruktur
_ Cd2+ 0 _ Cl−
Allgemeines
Name	Cadmiumchlorid
Andere Namen	Cadmium(II)-chlorid Cadmiumdichlorid
Verhältnisformel	CdCl2
Kurzbeschreibung	weißer, geruchloser Feststoff[1]
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 10108-64-2 35658-65-2 (Monohydrat) 7790-78-5 (Hemi-pentahydrat) EG-Nummer 233-296-7 ECHA-InfoCard 100.030.256 PubChem 24947 ChemSpider 23035 Wikidata Q411840
Eigenschaften
Molare Masse	183,32 g·mol−1
Aggregatzustand	fest
Dichte	4,05 g·cm−3[1]
Schmelzpunkt	568 °C[1]
Siedepunkt	960 °C[1]
Löslichkeit	1400 g·l−1 in Wasser[1]
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung aus Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP),[3] ggf. erweitert[2] Gefahr H- und P-Sätze H: 301​‐​330​‐​340​‐​350​‐​372​‐​360FD​‐​410 P: 201​‐​273​‐​301+310+330​‐​304+340+310 [2]
Zulassungs­verfahren unter REACH	besonders besorgnis­erregend: krebs­erzeugend, erbgut­verändernd, fortpflanzungs­gefährdend (CMR), ernst­hafte Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit gelten als wahrscheinlich[4]
MAK	aufgehoben, da cancerogen[1]
Toxikologische Daten	88 mg·kg−1 (LD50, Ratte, oral)[1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Cadmiumchlorid ist eine chemische Verbindung des Cadmiums und zählt zu den Chloriden. Das farblose Salz kristallisiert in einer charakteristischen trigonalen Kristallstruktur, die als Strukturtyp für zahlreiche weitere Verbindungen dient.

Gewinnung und Darstellung

Wasserfreies Cadmiumchlorid kann durch Reaktion von erhitztem Cadmium mit Chlorgas gewonnen werden.

${\displaystyle \mathrm {Cd\ +\ Cl_{2}\rightarrow \ CdCl_{2}} }$

Auch durch das Auflösen von Cadmium oder Cadmiumcarbonat in Salzsäure und Auskristallisieren lässt sich Cadmiumchlorid gewinnen. Dabei entsteht ein Cadmiumchlorid-Hydrat, das mit Thionylchlorid entwässert werden kann.^[5]

${\displaystyle \mathrm {CdCO_{3}+2\ HCl\longrightarrow CdCl_{2}+\ H_{2}O+\ CO_{2}} }$

Ebenfalls möglich ist die Darstellung durch Reaktion von Cadmium mit Chlorwasserstoff bei 450 °C^[6]

${\displaystyle \mathrm {Cd+2\ HCl\longrightarrow CdCl_{2}+H_{2}} }$

oder einer Lösung von Cadmiumacetat in wasserfreier Essigsäure (oder deren Gemisch mit Essigsäureanhydrid) mit Acetylchlorid.^[6]

${\displaystyle \mathrm {Cd(CH_{3}CO_{2})_{2}+2\ CH_{3}COCl\longrightarrow CdCl_{2}+2\ (CH_{3}CO)_{2}O} }$

Eigenschaften

Cadmiumchlorid bildet farblose, hygroskopische und sehr gut wasserlösliche Kristalle. Es kristallisiert in einer Schichtstruktur im trigonalen Kristallsystem in der Raumgruppe R3m (Raumgruppen-Nr. 166)Vorlage:Raumgruppe/166 mit den Gitterparametern a = 3,85 Å und c = 17,46 Å.^[7] Diese Struktur besteht aus einer kubisch-dichtesten Packung von Chloridanionen, in denen sich die Cadmiumkationen in die Oktaederlücken jeder zweiten Schicht einordnen (Schichtfolge ABCABC, Koordinationstyp = 6:3). Damit sind die Cadmiumionen oktaedrisch von sechs Chloridionen umgeben. Jedes Chloridion bildet die Spitze einer trigonalen Pyramide mit drei Cadmiumionen als Grundfläche. Die CdCl₂-Struktur dient häufig als Referenzstruktur. In dieser Struktur kristallisieren vor allem Übergangsmetallchloride wie Mangan(II)-chlorid, Eisen(II)-chlorid oder Zinkchlorid, aber auch Magnesiumchlorid, Zinkbromid und Nickel(II)-iodid.^[8]

Verwendung

Cadmiumchloridlösungen adsorbieren Schwefelwasserstoff. Es wird außerdem in der Galvanotechnik, Mikroskopie, Photographie und als Ausgangsmaterial für die Herstellung von Cadmiumpigmenten genutzt.^[9]

Cadmiumchlorid wirkt als Katalysator in Biginelli-Reaktionen für die Herstellung von 3,4-Dihydropyrimidin-2(1H)-onen.^[10]

Sicherheitshinweise

Cadmiumchlorid ist eine sehr giftige und umweltgefährliche Substanz, die karzinogen, mutagen und reproduktionstoxisch wirken kann. Die Substanz ist in einatembarer Form nach Anhang II, Nr. 6 der deutschen Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) als besonders gefährlicher krebserzeugender Stoff eingestuft und darf nur in geschlossenen Anlagen hergestellt oder verwendet werden.^[11] Eine akut toxische Wirkung besteht in einer starken Reizwirkung auf den Respirationstrakt nach dem Einatmen von Dämpfen oder Aerosolen bis zum Lungenödem. Eine chronische Vergiftung führt zur Schädigung von Nieren, Leber und Lungen. Optisches Merkmal einer Cadmiumvergiftung ist die Ausbildung eines gelben Saums an den Zahnhälsen durch sulfidische Cadmiumverbindungen. Für Ratten wird eine LD₅₀ von 88 mg/kg (oral, wasserfreies Cadmiumchlorid) angegeben. Darüber hinaus ist es extrem giftig für viele Wasserorganismen (Bakterien, Algen, Krustentiere).^[2]

Einzelnachweise

1. ↑ ^{a b c d e f g} Datenblatt Cadmiumchlorid bei AlfaAesar, abgerufen am 29. August 2010 (PDF) (JavaScript erforderlich)..
2. ↑ ^{a b c} Eintrag zu Cadmiumchlorid in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 20. Januar 2022. (JavaScript erforderlich)
3. ↑ Eintrag zu Cadmium chloride im Classification and Labelling Inventory der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA), abgerufen am 1. Februar 2016. Hersteller bzw. Inverkehrbringer können die harmonisierte Einstufung und Kennzeichnung erweitern.
4. ↑ Eintrag in der SVHC-Liste der Europäischen Chemikalienagentur, abgerufen am 16. Juli 2014.
5. ↑ 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. 1490.
6. ↑ ^{a b} Georg Brauer (Hrsg.), unter Mitarbeit von Marianne Baudler u. a.: Handbuch der Präparativen Anorganischen Chemie. 3., umgearbeitete Auflage. Band I, Ferdinand Enke, Stuttgart 1975, ISBN 3-432-02328-6, S. 1040.
7. ↑ D.E. Partin, M. O'Keeffe: The Structures and Crystal Chemistry of Magnesium Chloride and Cadmium Chloride. In: Journal of Solid State Chemistry. 1991, 95, S. 176–183, doi:10.1016/0022-4596(91)90387-W.
8. ↑ Erwin Riedel, Christoph Janiak: Anorganische Chemie. 7. Auflage. 2007, de Gruyter, ISBN 978-3-11-018903-2, S. 138.
9. ↑ Cadmiumchlorid. In: Römpp Chemie-Lexikon. Thieme Verlag, Stand März 2002.
10. ↑ A. Venkat Narsaiah, A. K. Basak, K. Nagaiah: Cadmium Chloride: An Efficient Catalyst for One-Pot Synthesis of 3,4-Dihydropyrimidin-2(1H)-ones. In: Synthesis. 2004, 8, S. 1253–1256, doi:10.1055/s-2004-822383.
11. ↑ Gefahrstoffverordnung (GefStoffV) – Stand: April 2017.