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Kupfer


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Kupfer (von lat. cu prum = Kupfer) ist ein chemisches Element mit dem Symbol Cu und der Ordnungszahl 29. Es ist ein hervorragender Wärme- Stromleiter. Es gehört zu den Münzmetallen .
Eigenschaften
Nickel - Kupfer - Zink
Cu
Ag   
 
 
Allgemein
Name Symbol Ordnungszahl Kupfer Cu 29
Serie Übergangsmetalle
Gruppe Periode Block 11 4 d
Dichte Mohshärte 8920 kg/m 3 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]3d 10 4s 1
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 × 10 -6 m 3 /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 35-58 m/ Ohm mm 2
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
Isotop NH t 1/2 ZM ZE M eV ZP
63 Cu 69.17% Cu ist stabil mit 34 Neutronen
64 Cu {syn.} 12.7 h e - -Einfang 1.675 64 Ni
64 Cu {syn.} 12.7 h β - 0.579 64 Zn
65 Cu 30.83% Cu ist stabil mit 36 Neutronen
NMR-Eigenschaften
63 Cu 65 Cu
Kernspin 3/2 3/2
gamma / rad / T 7.09e7 7.596e7
Empfindlichkeit 0.0931 0.114
Larmorfrequenz bei B="4".7 T 53 M Hz 56.8 M Hz
SI -Einheiten und Standardbedingungen werden benutzt
sofern nicht anders angegeben.

Der lateinische Name cuprum ist abgeleitet von lat. cyprium = Erz von der Insel Zypern .


Chemisch reines Kupfer

Inhaltsverzeichnis

Kupfer als Mineral

Kupfer kommt gediegen in der Natur Es kristallisiert im kubischen Kristallsystem hat eine zwischen 2 5 und liegende Härte und eine rotbraune Farbe die jedoch Patina -Bildung auch ein bläuliches Grün sein kann. Strichfarbe ist rosarot. Kupfer ist als sehr Metall gut formbar.

Verbindungen

Kupfer hat in Verbindungen meistens die +1 oder +2. Es bildet an seiner ein schwarzes festes Oxid je nach Luftzusammensetzung grüne Carbonate Sulfate und Chloride . Auch in einigen Supraleitern wie YBCO (YBa 2 Cu 3 O 7-x ) ist Kupfer enthalten.

Vorkommen

Als gediegenes Element findet sich Kupfer in basaltischen Laven wo es sich meist durch Reaktion Minerallösungen hydrothermalen Ursprungs aus Eisenoxiderzen bildet. Es tritt meist massiv oder Form verzweigter Strukturen so genannter Dendrite auf auch in kristalliner Form. Der Anteil gediegenen in der Natur ist allerdings sehr niedrig. Form von Kupfererzen ist Kupfer dagegen ein häufiger Bestandteil der Erdkruste . Es wird dann aus Kupferkies (CuFeS 2 ) Kupferglanz (CuS 2 ) seltener auch aus Bornit (Cu 5 FeS 4 ) Atacamit [CuCl 2 · Cu(OH) 2 ] und anderen Erzen gewonnen.

Verwendung

Wegen seiner guten elektrischen Leitfähigkeit wird hauptsächlich in Kabeln verwendet. Gelegentlich werden auch mit Kupferplatten gedeckt auf denen sich dann grünliche Patina bildet. Darunter bleibt das Metall jedoch so dass Kupferdächer eine Lebensdauer von mehreren haben können. Kupfer ist auch Bestandteil vieler wie Messing Bronze und Neusilber . Kupferlegierungen werden für Münzen Schmuck Besteck Musikinstrumente usw. verwendet.

Biologische Wirkung

Kupfer wirkt (vor allem in Form Ionen) antibakteriell weshalb Blumenwasser das in Kupfergefäßen wird nicht so schnell faul wird. Angeblich sich schon die alten Ägypter diesen Effekt Seine durch saures Wasser gelösten Ionen können Menschen schwere Leberschäden hervorrufen weil es ein ist.

Kupfersulfat (Kupfervitriol) ist ein starkes Brechmittel und deshalb zur Behandlung vieler Vergiftungen eingesetzt (z.B. weißen Phosphor ).

Kupfer ist aber für alle höheren als Bestandteil vieler Enzyme auch ein lebensnotwendiges Der tägliche Bedarf eines erwachsenen Menschen beträgt 2 mg.

Geschichte

Kupfer Gold und Zinn waren die ersten Metalle welche die Menschheit in ihrer Entwicklung lernte. Da Kupfer leicht zu verarbeiten ist es bereits von den ältesten bekannten Kulturen ca. 10000 Jahren verwendet. Die Zeit seines 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 zum Namensgeber der Bronzezeit .

Eine weitere Kupfer-Legierung das Messing war im antiken Griechenland bereits bekannt wurde aber erst von Römern stärker verwendet.

Weblinks



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