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| Allgemein | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| Name, Symbol, Ordnungszahl | Kupfer , Cu, 29 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Serie | Übergangsmetalle | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Gruppe, Periode, Block | 11 , 4 , d | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Dichte, Mohshärte | 8920 kg/m3, 3.0 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Aussehen | kupferfarben, metallisch | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomar | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomgewicht | 63.536 amu | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Atomradius (berechnet) | 135 (145) pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Kovalenter Radius | 138 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| van der Waals-Radius | 140 pm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronenkonfiguration | [Ar]3d3d104s1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| e- 's pro Energieniveau | 2, 8, 18, 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Oxidationszustände (Oxid) | 2,1 (leicht basisch) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Kristallstruktur | kubisch flächenzentriert | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Physikalisch | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Aggregatzustand (Magnetismus) | fest (diamagnetisch) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | 1357.6 K (1084.4°C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Siedepunkt | 2840 K (2567°C) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Molares Volumen | 7.11 ×1010-3 m3/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Verdampfungswärme | 300.3 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Schmelzwärme | 13.05 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Dampfdruck | 0.0505 Pa bei 1358 K | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Schallgeschwindigkeit | 3570 m/s bei 293.15 K | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Verschiedenes | |||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektronegativität | 1.9 (Pauling-Skala) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Spezifische Wärmekapazität | 380 J/(kg*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Elektrische Leitfähigkeit | 59.6 106/m Ohm | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Wärmeleitfähigkeit | 401 W/(m*K) | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 1. Ionisierungsenergie | 745.5 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 2. Ionisierungsenergie | 1957.9 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 3. Ionisierungsenergie | 3555 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 4. Ionisierungsenergie | 5536 kJ/mol | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Stabilste Isotope | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| NMR-Eigenschaften | |||||||||||||||||||||||||||||||
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| SI-Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt, sofern nicht anders angegeben. |
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Der lateinische Name cuprum ist abgeleitet von lat. cyprium = Erz von der Insel Zypern.
Kupfer kommt gediegen in der Natur vor. Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem, hat eine zwischen 2,5 und 3 liegende Härte und eine rotbraune Farbe, die jedoch durch Patina-Bildung auch ein bläuliches Grün sein kann. Strichfarbe ist rosarot. Kupfer ist als sehr weiches Metall gut formbar.
Kupfer hat in Verbindungen meistens die Oxidationsstufen +1 oder +2. Es bildet an seiner Oberfläche ein schwarzes, festes Oxid, je nach Luftzusammensetzung auch grüne Carbonate, Sulfate und Chloride. Auch in einigen Supraleitern wie YBCO (YBa2Cu3O7-x) ist Kupfer enthalten.
Als gediegenes Element findet sich Kupfer hauptsächlich in basaltischen Laven, wo es sich meist durch Reaktion mit Minerallösungen hydrothermalen Ursprungs aus Eisenoxiderzen bildet. Es tritt meist massiv oder in Form verzweigter Strukturen, so genannter Dendrite auf, selten auch in kristalliner Form. Der Anteil gediegenen Kupfers in der Natur ist allerdings sehr niedrig.
In Form von Kupfererzen ist Kupfer dagegen ein sehr häufiger Bestandteil der Erdkruste.
Es wird dann aus Kupferkies (CuFeS2), Kupferglanz (CuS2), seltener auch aus Bornit (Cu5FeS4), Atacamit [CuCl2 · Cu(OH)2] und anderen Erzen gewonnen.
Wegen seiner guten elektrischen Leitfähigkeit wird Kupfer hauptsächlich in Kabeln verwendet. Gelegentlich werden auch Dächer mit Kupferplatten gedeckt, auf denen sich dann eine grünliche Patina bildet. Darunter bleibt das Metall jedoch intakt, so dass Kupferdächer eine Lebensdauer von mehreren Jahrhunderten haben können. Kupfer ist auch Bestandteil vieler Legierungen wie Messing, Bronze und Neusilber. Kupferlegierungen werden für Münzen, Schmuck, Besteck, Armaturen, Musikinstrumente usw. verwendet.
Kupfer wirkt (vor allem in Form seiner Ionen) antibakteriell, weshalb Blumenwasser, das in Kupfergefäßen aufbewahrt wird, nicht so schnell faul wird. Angeblich machten sich schon die alten Ägypter diesen Effekt zunutze.
Seine durch saures Wasser gelösten Ionen können beim Menschen schwere Leberschäden hervorrufen, weil es ein Schwermetall ist.
Kupfersulfat (Kupfervitriol) ist ein starkes Brechmittel, und wird deshalb zur Behandlung vieler Vergiftungen eingesetzt (z.B. durch weißen Phosphor).
Kupfer ist aber für alle höheren Lebewesen als Bestandteil vieler Enzyme auch ein lebensnotwendiges Spurenelement.
Kupfer, Gold und Zinn waren die ersten Metalle welche die Menschheit in ihrer Entwicklung kennen lernte. Da Kupfer leicht zu verarbeiten ist, wurde es bereits von den ältesten bekannten Kulturen vor ca. 10000 Jahren verwendet. Die Zeit seines weiträumigen Gebrauchs vom 5. Jahrtausend v. Chr bis zum 3. Jahrtausend v. Chr wird manchmal auch Kupferzeit genannt.
Später wurde es mit Zinn zu Bronze legiert. Diese härtere und widerstandsfähigere Legierung wurde zum Namensgeber der Bronzezeit.
Eine weitere Kupfer-Legierung, das Messing war im antiken Griechenland bereits bekannt, wurde aber erst von den Römern stärker verwendet.Kupfer als Mineral
Verbindungen
Vorkommen
Verwendung
Biologische Wirkung
Geschichte
