Iodure de cadmium

Iodure de cadmium
__ Cd^2+     __ I^−
Identification
Nom UICPA	iodure de cadmium(II)
N^o CAS	7790-80-9
N^o ECHA	100.029.294
N^o CE	232-223-6
N^o RTECS	EV1290000
SMILES	[Cd+2].[I-].[I-] PubChem, vue 3D
InChI	Std. InChI : vue 3D InChI=1S/Cd.2HI/h;2*1H/q+2;;/p-2 Std. InChIKey : OKIIEJOIXGHUKX-UHFFFAOYSA-L
Apparence	cristaux incolores à marron foncé, inodores, poudre gris jaune
Propriétés chimiques
Formule	CdI2  [Isomères]
Masse molaire[1]	366,22 ± 0,008 g/mol Cd 30,7 %, I 69,31 %,
Propriétés physiques
T° fusion	388 °C[2]
T° ébullition	787 °C[2]
Solubilité	1 850 g·l^-1 (eau, 20 °C)[3]
Masse volumique	5,670 g·cm^-3 (30 °C)[3]
Thermochimie
ΔvapH°	115 kJ·mol^-1 (1 atm, 744 °C)[4]
Cristallographie
Système cristallin	Trigonal
Symbole de Pearson	${\displaystyle hP3\,}$ [5]
Classe cristalline ou groupe d’espace	P3m1 (n^o 164) [5] trigonal Hermann-Mauguin : ${\displaystyle P\ {\bar {3}}\ 2/m\ 1\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle P{\bar {3}}m1\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle D_{3d}^{3}\,}$
Strukturbericht	C6[5]
Précautions
SGH[2]
Danger H301, H312, H331, H351, H373, H410, P261, P273, P281, P311, P301+P310 et P501 H301 : Toxique en cas d'ingestion H312 : Nocif par contact cutané H331 : Toxique par inhalation H351 : Susceptible de provoquer le cancer (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H373 : Risque présumé d'effets graves pour les organes (indiquer tous les organes affectés, s'ils sont connus) à la suite d'expositions répétées ou d'une exposition prolongée (indiquer la voie d'exposition s'il est formellement prouvé qu'aucune autre voie d'exposition ne conduit au même danger) H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme P261 : Éviter de respirer les poussières/fumées/gaz/brouillards/vapeurs/aérosols. P273 : Éviter le rejet dans l’environnement. P281 : Utiliser l’équipement de protection individuel requis. P311 : Appeler un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P301+P310 : En cas d'ingestion : appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P501 : Éliminer le contenu/récipient dans …
SIMDUT[6]
D1B, D2A, D1B : Matière toxique ayant des effets immédiats graves Transport des marchandises dangereuses : classe 6.1 groupe III D2A : Matière très toxique ayant d'autres effets toxiques cancérogénicité : CIRC groupe 1, ACGIH A2; toxicité chronique : néphrotoxicité; atteinte du développement post-natal chez l'animal Divulgation à 0,1 % selon les critères de classification
NFPA 704[2]
0 2 0
Transport[3]
66    2570    Code Kemler : 66 : matière très toxique Numéro ONU : 2570 : COMPOSÉ DU CADMIUM Classe : 6.1 Étiquette : 6.1 : Matières toxiques
Classification du CIRC
Groupe 1[2]
Inhalation	Toxique en cas d'inhalation. Peut irriter le système respiratoire[2].
Peau	Nocif en cas d'absorption par la peau. Peut provoquer une irritation de la peau[2].
Yeux	Peut provoquer une irritation des yeux[2].
Ingestion	Toxique en cas d'ingestion[2].
Écotoxicologie
DL50	166 mg/kg (souris, oral)[7] 222 mg/kg (rat, oral)[8]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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L'iodure de cadmium est un composé chimique inorganique de cadmium et d'iode, de formule CdI₂. Ce corps cristallin est connu pour sa structure cristalline, hexagonale, typique des composés de la forme MX₂ avec de forts effets de polarisation, qui sert de référence à de nombreux autres composés.

Propriétés physiques et chimiques

L'iodure de cadmium est un solide stable, blanc nacré ou blanc très brillant, souvent sous forme de plaquettes hexagonales, ce qui permet de le fendre facilement[9]. Il est inaltérable à l'air, mais très soluble dans l'eau et l'alcool.

La solubilité maximales dans 100 g d'eau s'élève à 86,2 g de CdI₂ à 25 °C, et à 125 g à 100 °C. Les solubilités sont encore plus grandes dans les alcools C1 ou C2, soient pour le solvant éthanol à 20 °C 110,5 g et le solvant méthanol à 25 °C 206,7 g, pour 100 g de solvant[10].

Dans l'acétone à 25 °C, la valeur maximale de solubilité n'est que de 41 g pour 100 g de solvant.

Le iodure de cadmium est très peu soluble dans le solvant ammoniac.

La liaison Cd-I est principalement ionique, mais avec un caractère covalent partiel[11].

Synthèse ou préparation

L'iodure de cadmium peut être synthétisé à température assez élevée à partir du cadmium et de vapeur de diiode,

Cd _{vapeur ou métal mou chauffé} + I_{2 gaz} → CdI₂

Il peut être préparé par l'action lente - ce qui se nommait "digestion chimique" - de l'iode liquide sur le métal solide, en présence de quantités très faibles d'eau, c'est-à-dire de traces d'eau apportés par humectation :

Cd _{métal humecté d'eau} + I_{2 liquide} → CdI₂

Il peut aussi être préparé par réaction de l'acide iodhydrique avec, au choix, le cadmium métal, son oxyde, son hydroxyde ou son carbonate. Le résultat est alors un iodure de cadmium hydraté qui peut être converti en iodure de cadmium anhydre par réaction avec le chlorure de thionyle[12]

Structure cristalline

Les anions iodures de CdI₂ forment un empilement hexagonal compact, et les cations cadmium occupent en couches alternées.

Dans l'iodure de cadmium, l'anion iodure forme une structure hexagonale compacte de groupe d'espace P6₃mc avec les paramètres a = 425 pm et c = 1367 pm, contenant deux molécules par maille élémentaire[13], les cations cadmium remplissant les sites octaédriques en couches alternées. Les ions cadmium sont donc au centre d'un octaèdre, entouré par six ions d'iodure . Chaque ion iodure est le sommet d'un pyramide trigonale dont la base est constitué de trois ions cadmium (coordination = 6:3). Les liaisons entre chaque couche d'iodure de cadmium individuelle sont faibles, résultant de forces de Van der Waals.

Sur les composés de même structure cristalline que CdI₂

L'iodure de cadmium cristallise avec les mêmes caractéristiques de symétrie que les iodures avec cations modérément polarisant, les bromures et les chlorures avec cation fortement polarisant, les hydroxydes avec dications (M(OH)₂) et les sulfures, séléniures et tellurures (chalcogénures) de tétracations (composés de formule MX₂, où X = S, Se, Te).

• Iodures : MgI₂, TiI₂, VI₂, MnI₂, FeI₂, CoI₂, CaI₂, PdI₂, PbI₂.

• Chlorures et bromure : TiCl₂, VCl₂ ; MgBr₂, TiBr₂, VBr₂, MnBr₂, FeBr₂, CoBr₂.

• Hydroxydes de M^2+ : Mg(OH)₂, Ni(OH)₂, Ca(OH)₂.

• Chalcogénures de M^4+ : TiS₂, ZrS₂, SnS₂, α-TaS₂, PtS₂ ; TiSe₂, ZrSe₂, SnSe₂, PtSe₂ ; SiTe₂, TiTe₂, CoTe₂, NiTe₂, PdTe₂, PtTe₂.

• Autres : AgF₂, W₂C.

Iodure de cadmium en solution aqueuse

L'iodure de cadmium CdI₂ donne en solution aqueuse une gamme de divers ions en fonction de la concentration, il s'agit principalement de Cd^2+_aqueux, CdI^+, CdI₂, CdI₃^−, CdI₄^2−...

Le caractère covalent de l'iodure de cadmium le distingue par exemple du fluorure de cadmium ionique. Les halogénures de cadmium sont moins ionisables que les halogénures de zinc et offre une plus grande facilité en solution pour la complexation.

Utilisation

L'iodure de cadmium est utilisé comme réactif pour la détection d'alcaloïdes - il se combine avec les bases hétérocycliques - et de l'acide nitreux.

L'iodure de cadmium est utilisé en lithographie, galvanoplastie et électrogalvanisation au cadmium. Il est employé en photographie et photogravure, par exemple dans certains procédés photographiques dit à ferrotype[9]. L'iodure de cadmium était employé autrefois en photographie pour sensibiliser le collodion.

Il est important dans la fabrication de matériaux phosphorescents (en) et de couches luminescentes[14].

Il s'agit d'un nématocide, à l'instar de l'oxyde de cadmium. Il est également utilisé en médecine.

Références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. Fiche Sigma-Aldrich du composé Cadmium iodide, consultée le 13 octobre 2012.
3. Entrée « Cadmium iodide » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 13 octobre 2012 (JavaScript nécessaire)
4. (en) David R. Lide, CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press Inc, 2009, 90^e éd., 2804 p., Relié (ISBN 978-1-4200-9084-0)
5. (en) « The ω (C6) Phase », sur cst-www.nrl.navy.mil (consulté le 17 décembre 2009).
6. « Iodure de cadmium » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 24 avril 2009
7. Aktual'nye Problemy Gigieny Truda. Current Problems of Labor Hygiene, Tarasenko, N.Y., ed. Moscow, Pervyi Moskovskii Meditsinskii Inst., Vol. -, p.14, 1978.
8. Evaluation of the Impact of Cadmium on the Health of Man, Oxford, UK. Pergamon Press Ltd., Vol. -, p.67, 1978.
9. (de) Cadmiumiodid. In: Römpp Chemie-Lexikon. Thieme Verlag, Stand März 2002.
10. Bernard M. et Busnot F.,Usuel de chimie générale et minérale. Dunod, Paris, 1996, § solubilité
11. (en) Norman N. Greenwood et Alan Earnshaw, Chemistry of the Elements, Butterworth-Heinemann (en), 1997, 2^e éd., 1211–1212 p. (ISBN 0080379419)
12. (de) Arnold Holleman et Nils Wiberg, Lehrbuch der anorganischen Chemie, Berlin, New York, de Gruyter, 2007, 1490 p. (ISBN 978-3-11-017770-1).
13. (de) P. Villars, K. Cenzual: Structure types. Part 4: Space Groups (189) - (174). In: Landolt-Börnstein - Group III Condensed matters, Springer, Berlin 2006.
14. (en) Pradyot Patnaik, Handbook of inorganic chemicals, New York, McGraw-Hill, 2003, 1086 p. (ISBN 0-07-049439-8)

• (en)/(de) Cet article est partiellement ou en totalité issu des articles intitulés en anglais « Cadmium iodide » (voir la liste des auteurs) et en allemand « Cadmiumiodid » (voir la liste des auteurs).