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Kupfer / Cuprum
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Kupfer (99,95% rein)
Allgemeines
Name	Kupfer / Cuprum
Symbol	Stichwort
Ordnungszahl	29
Gruppe	Kupfergruppe
Zeitspanne	Periode 4
Block	D-Block
Serie	Übergangsmetalle
Farbe	rötlich-braun
Chemische Eigenschaften
Atommasse (Sie)	63,546
Elektronenkonfiguration	[Ar]3d10 4s1
Oxidationsstufen	1, 2
Elektronegativität (Pauling)	1,95
Atomradius (Uhr)	128
1 Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	745,49
2. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	1957,93
3. Ionisationspotential (kJ·Maulwurf−1)	3554,64
Physikalische Eigenschaften
Dichte (kg·ich−3)	8960
Härte (Mohs)	3,0
Schmelzpunkt (k)	1357
Siedepunkt (K)	2843
Aggregatzustand	Fest
Schmelzwärme (kJ mol−1)	13,05
Verdampfungswärme (kJ mol−1)	300,30
Van-der-Waalse-Radius (pm)	140
Kristallstruktur	k.v.c. (bei Zimmertemperatur)
Molarvolumen (m3mol−1)	7,10·10−6
Schallgeschwindigkeit (mso−1)	3570
Spezifische Wärme (J kg−1·K−1)	380
Elektrischer Wiederstand (μΩ·cm)	1,674
Wärmeleitung (Wich−1·K−1)	401
SIEinheiten und Standardtemperatur und -druck werden verwendet, sofern nicht anders angegeben
Portal    Chemie

Kupfer ist ein Chemisches Element mit Symbol Stichwort und Ordnungszahl 29. Es ist rot/gelb Übergangsmetall das in unlegierter Form auch als Rotes Kupfer ist bekannt.

Entdeckung

Ausgrabungen im Norden des heutigen Irak, haben gezeigt, dass Kupfer bereits um 8700 v. Chr. verwendet wurde.^[1] Andere Ausgrabungen weisen darauf hin, dass 5000 v. Kupfer bereits geschmolzen und isoliert aus kupferhaltigen Mineralien wie Malachit und Azurit.

Die Sumerer und Ägypter starben um 3000 v. Kupfer geschmolzen und verwendet, um Bronze- zu machen. Auch in China die Verwendung von Kupfer war bekannt und es gibt sehr hochwertige Bronzeobjekte aus der Zeit um 1200 v.Chr. fand es. In dem 1991 auf österreichisch/italienisch Alpen fand es MumieÖtzi, die wahrscheinlich um 3300 v. Chr. ist. starb, trug Werkzeuge aus 99,7% reinem Kupfer.

In dem Mythologie und Alchimie Kupfer wurde oft mit der Gottheit in Verbindung gebracht Aphrodite wegen des schönen Glanzes. Aus diesem Grund wurde Kupfer früher unter anderem für Spiegel verwendet. Der Name Kupfer kommt vom lateinischen Wort Cuprum. Dieses Wort leitet sich von "aes cyprium" ab, was "Erz von ." bedeutet Zypern" bedeutet. Auf Zypern wurde in der Antike Kupfer abgebaut.

Anwendungen

Da Kupfer flexibel und leicht verformbar ist und eine sehr hohe Leitfähigkeit für Strom und Wärme hat, wird es in der Industrie weit verbreitet verwendet. Auch Legierungen mit Kupfer, wie Messing- und Bronze-, sind weit verbreitet.

Einige wichtige Anwendungen sind:

• Kupferkabel und seine Verwendung in spülen vor dem Elektromotoren, Generatoren und Elektromagnete
• Münzen
• Kunstwerke und Statuen (normalerweise von Bronze-): es Freiheitsstatue enthält zum Beispiel neunzigtausend Kilogramm Kupfer
• Mikrowellen im Mikrowellen
• Stromkreise
• Musikinstrumente
• Fassadenteile von Gebäuden (einschließlich Überdachung)
• Kühler (Wärmerohre) vor dem Grafikkarten, Prozessoren und andere Halbleiterbauelemente
• Wasserrohre
• (alte) Braukessel in Bierbrauereien

Legierungen

Es gibt viele Kupferlegierungen, wie:

• Alpaka, ein silbrigMetallLegierung aus Kupfer, Zink und Nickel.
• Aluminiumbronze, eine Legierung, in der Aluminium mit Kupfer vermischt.
• Auricuprid, eine natürliche Legierung aus Kupfer und Gold.
• Babbitt-Metall, eine Legierung aus Zinn und Kupfer; oder Zinn, Antimon und Kupfer.
• Billionen Gold, eine Legierung aus a Edelmetall (normalerweise silber, aber auch Gold) und Kupfer.
• Bronze-, eine Legierung aus Kupfer und Zinn.
• Constantan, eine Legierung aus Kupfer, Nickel und Mangan.
• Cuprat
• CuSil, eine Legierung aus Kupfer und Silber.
• Phosphorbronze, eine Legierung aus Kupfer, Zinn und Phosphor.
• gelbes Gold
• goldene Bronze
• Uhr Essen
• Mangan
• Messing, eine Legierung aus Kupfer und Zink.
• Monel, eine Legierung aus Nickel, Kupfer, EisenMangan, Silizium, Kohlenstoff und manchmal Aluminium.
• Nickelin, eine Legierung aus Kupfer, Nickel und Zink.
• nordisches Gold, eine Legierung aus Kupfer, Aluminium, Zink und Zinn.
• rotes Gold
• Tombak
• Tumbaga
• zamak

Chemische Eigenschaften

Kupfer in ionischer Form nimmt fast immer die Oxidationsstufe 2 an (Cu² ) nehmen Kupferionen in wässriger Lösung eine charakteristische blaue Farbe an.

Unter dem Einfluss der Atmosphäre Käufer bekommt ein gets grünliche Oxidschicht. Das Element kommt in der Natur als solches vor, obwohl es eher in gebundenem Zustand als Sulfid oder als Oxid vorkommt. kupferhaltig Mineralien einschließen Covellit und Malachit. Auf dem viel teureren Silber- danach ist Kupfer der beste Stromleiter. Aus diesem Grund wird es häufig in elektronischen Bauteilen verwendet.

Kupfer bildet in den meisten Fällen ein Cu² Ion, aber manchmal ein Cu Kupfer ist schwierig, Ionen zu bilden, daher ist ein starkes Oxidationsmittel erforderlich, um elementares Kupfer aufzulösen, normalerweise Salpetersäure oder Schwefelsäure verwendet, manchmal auch schwächere Säuren wie Essigsäurelösung, aber diese Reaktion verläuft sehr langsam, aber ein schwaches Oxidationsmittel kann als Wasserstoffperoxid werden der Säure zugesetzt, um die Reaktion etwas zu beschleunigen. Sie können auch verwenden Schwefel oder Jude als Oxidationsmittel sind jedoch für seine Reaktion Temperaturen um die Zündtemperatur erforderlich.

Das Elektronenkonfiguration des Elements ist [Ar]3d¹⁰4s¹. Die alte Art der Unterscheidung zwischen Cu . bei der Namensgebung und Cu² ging man über die Cupro- und Kupfer-Bezeichnung vor, schreibt man heute Kupfer(I) oder Kupfer(II). Beispielsweise:

• Kupfer(I)-chlorid = Kupfermonochlorid = CuCl
• Kupfer(II)-chlorid = Kupferdichlorid = CuCl₂

Unter den Kupferoxiden (Cuprate) sind die Rekordhalter für hohe kritische Temperaturen bei Temperaturen Supraleitung. Bei einigen dieser Verbindungen liegt diese Temperatur im 100-150K erreichen. Diese Verbindungsklasse wurde in der achtziger Jahre Jahre entdeckt; das erste beispiel war Yttrium-Barium-Kupferoxid (auch YBCO genannt).

Aussehen

Chuquicamata aus Chile Codelco ist der größte Kupfertagebau

Die Hauptlieferanten für Kupfer sind die Mineralien Chalkopyrit, Chalkozit, Covellit, Azurit, Malachit und Bornit. Diese sind in der Erdkruste weit verbreitet. Wichtige Kupfererzvorkommen waren im Jahr 2014 Chili, Volksrepublik China, Peru und der Vereinigte Staaten.^[2] Etwa ein Drittel des gesamten Kupfererzes wird in Chile abgebaut. Die Hauptverbraucher von Kupfer sind China, Deutschland und der Vereinigte Staaten.

Der weltweite Kupferverbrauch lag 2009 bei 18,4 Millionen Tonnen. Die Minenproduktion belief sich auf 15,8 Millionen Tonnen und durch das Recycling belief sich die Gesamtversorgung auf 18,6 Millionen Tonnen. Die Nachfrage wächst schneller als das Angebot, wodurch die Lagerbestände sinken. Am 4. Februar 2011 erreichte der Kupferpreis mit 10.000 US-Dollar pro Tonne ein Allzeithoch.^[3]

Kupfer wird an verschiedenen internationalen Börsen gehandelt, wie z London, New York und Shanghai.^[4]

Aufgrund des relativ hohen Kupferpreises sind viele Kupfer gestohlen.

Top Kupferproduzenten 2019[5]
Land	Produktion (Millionen Tonnen)
Chili	5,79
Peru	2,46
China	1,68
Kongo-Kinshasa	1,29
Vereinigte Staaten	1,26
Australien	0,93
Russland	0,80
Sambia	0,79
Mexiko	0,71
Kanada	0,57
Kasachstan	0,56
Polen	0,39
Brasilien	0,36 [6]

Isotope

Kupferkristalle, Michigan, USA

sehen Isotope von Kupfer für den Hauptartikel zu diesem Thema.

Neben den beiden stabilen Isotopen ⁶³Cu und ⁶⁵Cu hat eine große Anzahl bekannter radioaktiver Isotope. Die langlebigste davon ist ⁶⁷Cu mit a halbes Leben von mehr als 61 Stunden. Die restlichen Isotope haben Halbwertszeiten in der Größenordnung von wenigen Minuten oder weniger.

Toxikologie und Sicherheit

Das Metall ist in Pulverform brennbar. Nahezu alle Kupferverbindungen sind als toxisch einzustufen. Dennoch ist Kupfer für Tiere und höhere Pflanzen lebenswichtig.

Kupfer dient als Cofaktor vieler Enzyme einschließlich Superoxiddismutase, Cytochrom C Oxidase, Katalase, Lysyloxidase, Tyrosinase, Vitamin C-Oxidase und Dopamin-beta-Hydroxylase. Ein Überschuss an Kupfer im Körper entsteht in der Morbus Wilson. Die Kupferionen im Blut werden transportiert durch Bindung Auf Ceruloplasmin.

Zu den kupferreichen Lebensmitteln gehören: Austern, SojaLecithin, Nüsse und Leber.

Im (blauen) Blut vieler Wirbelloser ist das kupferhaltige Hämocyanin vor dem.

Käufer hat antibakteriell Eigenschaften.^[7] Der Einsatz von Kupfer in Sanitäranlagen und Rohrleitungen hemmt das Bakterienwachstum, das bedeutet: Legionellen weniger leicht verhindert.^[8]

Kupfer wird auch als erstes angesehen Schwermetall im Periodensystem.

Sprache

In der Sprache wird Kupfer auch verwendet, um "wertvoll" und/oder "dauerhaft" anzugeben, wie zum Beispiel:

• Ein Kupfer Hochzeit repräsentiert einen 12,5-jährigen Hochzeitstag
• ein Kupferjubiläum, siehe Jahrestag

Externe Links

•  Internationale Chemikaliensicherheitskarte von Kupfer
• Lenntech.nl - Kupfer
• (und) EnvironmentalChemistry.com - Kupfer
• (und) WebElements.com - Kupfer
• (und) Website der Copper Development Association

Siehe die Kategorie Kupfer von Wikimedia Commons für Mediendateien zu diesem Thema.