Kupfer (Cu)
| Ordnungszahl | 29 |
|---|---|
| Atommasse | 63.5463 u |
| Kategorie | Übergangsmetall |
| Elektronenkonfiguration | [Ar] 3d¹⁰ 4s¹ |
| Aussehen | rotoranger metallischer Glanz |
| Dichte (STP) | 8960 g/L |
| Schmelzpunkt | 1357.77 K |
| Siedepunkt | 2835 K |
| Elektronegativität | 1.9 (Pauling) |
| Ionisierungsenergie | 745.5 kJ/mol |
| Atomradius | 135 pm |
| Kristallstruktur | Kubisch flächenzentriert |
| Entdeckt von | Naher Osten (-8000) |
Kurzbeschreibung
Kupfer (Cu) ist ein weiches, schmiedbares, duktiles, rötlich-oranges Metall mit sehr hoher Wärme- und elektrischer Leitfähigkeit (nur Silber leitet besser). Es wird seit über 10.000 Jahren vom Menschen genutzt. Die wichtigsten Fakten zu Kupfer (Cu) im Überblick:
Verwendung: In großem Umfang in elektrischen Leitungen und in der Elektronik (60 % des Kupferverbrauchs), in Sanitärinstallationen und Wasserrohren, Wärmetauschern und Heizkörpern, in der Architektur (Dächer, Fassadenverkleidungen), in Münzen und in Legierungen (Messing, Bronze) verwendet. Außerdem in Bioziden und als Nahrungsergänzungsmittel eingesetzt.
Herstellung/Gewinnung: Wird aus Sulfiderzen (Chalkopyrit) und oxidischen Erzen durch Verhüttung, Flotation und elektrolytische Raffination gewonnen. Chile, Peru und China sind wichtige Produzenten. Das Kupferrecycling ist wirtschaftlich bedeutsam (35 % des Angebots).
Geschichte: Eines der ersten vom Menschen bearbeiteten Metalle (Kupferzeit). Die Kupferverhüttung begann um 5000 v. Chr. Bronze (eine Kupfer-Zinn-Legierung) revolutionierte Werkzeuge und Waffen (Bronzezeit, 3000 v. Chr.). Der Name stammt vom lateinischen „cuprum“ (von Zypern, einer wichtigen Quelle in der Antike).
Gesundheit & Sicherheit: Essenzielles Spurenelement für den Menschen und die meisten Organismen (beteiligt am Eisenstoffwechsel, an der Energiegewinnung und am Aufbau von Bindegewebe). Ein Mangel ist selten; ein Überschuss schädigt die Leber (Morbus Wilson). Kupfer wirkt antimikrobiell (Krankenhäuser nutzen Kupferoberflächen, um Infektionen zu verringern).
Preis/Markt: Der Preis reagiert empfindlich auf die weltweite Wirtschaftstätigkeit (Bauwesen, Fertigung, erneuerbare Energien). Die London Metal Exchange (LME) legt die Referenzpreise fest. Wachsende Nachfrage durch Elektrofahrzeuge und die Infrastruktur für erneuerbare Energien.
Eigenschaften: Hervorragender elektrischer Leiter (97 % der Leitfähigkeit von Silber), hohe Wärmeleitfähigkeit, von Natur aus antimikrobiell, bildet an der Luft eine grüne Patina (Kupfercarbonat), duktil und leicht zu bearbeiten und tritt in den Oxidationsstufen +1 und +2 auf.
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