Kupfer

Eigenschaften
[Ar] 3d10 4s1 29Cu Periodensystem
Allgemein
Name, Symbol, Ordnungszahl	Kupfer, Cu, 29
Elementkategorie	Übergangsmetalle
Gruppe, Periode, Block	11, 4, d
Aussehen	rotbraun, metallisch
CAS-Nummer	7440-50-8
EG-Nummer	231-159-6
ECHA-InfoCard	100.028.326
Massenanteil an der Erdhülle	0,01 % (25. Rang)[1]
Atomar[A 1]
Atommasse	63,546(3)[2] u
Atomradius (berechnet)	135 (145) pm
Kovalenter Radius	132 pm
Van-der-Waals-Radius	140 pm
Elektronenkonfiguration	[Ar] 3d10 4s1
1. Ionisierungsenergie	7.726380(4) eV[3] ≈ 745.48 kJ/mol[4]
2. Ionisierungsenergie	20.29239(6) eV[3] ≈ 1957.92 kJ/mol[4]
3. Ionisierungsenergie	36.841(12) eV[3] ≈ 3554.6 kJ/mol[4]
4. Ionisierungsenergie	57.38(5) eV[3] ≈ 5536 kJ/mol[4]
5. Ionisierungsenergie	79.8(7) eV[3] ≈ 7700 kJ/mol[4]
Physikalisch[A 1]
Aggregatzustand	fest
Kristallstruktur	kubisch flächenzentriert
Dichte	8,96 g/cm³ (20 °C)[5]
Mohshärte	3,0
Magnetismus	diamagnetisch (Χm = −9,6 · 10−6)[6]
Schmelzpunkt	1357,77 K (1084,62 °C)
Siedepunkt	2868 K[7] (2595 °C)
Molares Volumen	7,11 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie	305 kJ/mol[7]
Schmelzenthalpie	13,3[8] kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit	3570 m·s−1
Spezifische Wärmekapazität	385[1] J·kg−1·K−1
Austrittsarbeit	4,65 eV[9]
Elektrische Leitfähigkeit	58,1 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit	400 W·m−1·K−1
Mechanisch[A 1]
E-Modul	100…130 GPa[10][11]
Poissonzahl	0,34[12]
Chemisch[A 1]
Oxidationszustände	1, 2, 3, 4
Normalpotential	0,340 V (Cu2+ + 2 e− → Cu)
Elektronegativität	1,9 (Pauling-Skala)
Isotope
Isotop NH t1/2 ZA ZE (MeV) ZP 61Cu {syn.} 3,333 h ε 2,237 61Ni 62Cu {syn.} 9,74 min ε 3,948 62Ni 63Cu 69,17 % Stabil 64Cu {syn.} 12,7 h ε 1,675 64Ni β− 0,579 64Zn 65Cu 30,83 % Stabil 66Cu {syn.} 5,088 min β− 2,642 66Zn 67Cu {syn.} 61,83 h β− 0,577 67Zn
Weitere Isotope siehe Liste der Isotope
NMR-Eigenschaften
Spin- Quanten- zahl I γ in rad·T−1·s−1 Er (1H) fL bei B = 4,7 T in MHz 63Cu 3/2 7,112 · 107 0,065 26,51 65Cu 3/2 7,604 · 107 0,0354 28,40
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung[13] Pulver Gefahr H- und P-Sätze H: 228​‐​410 P: 210​‐​273[13]
MAK	Schweiz: 0,1 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)[14]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

Kupfer (lateinisch Cuprum) ist ein chemisches Element mit dem Elementsymbol Cu und der Ordnungszahl 29. Es ist ein Übergangsmetall, im Periodensystem steht es in der 4. Periode und der 1. Nebengruppe (nach neuer Zählung Gruppe 11) oder Kupfergruppe. Der lateinische Name cuprum ist abgeleitet von (aes) cyprium „Erz von der griechischen Insel Zypern“, auf der im Altertum Kupfer gewonnen wurde.

Kupfer ist als relativ weiches Metall gut formbar und zäh. Als hervorragender Wärme- und Stromleiter findet es vielseitige Verwendung. Darüber hinaus zählt es auch zur Gruppe der Münzmetalle.

Als wichtiges Technologie- bzw. Funktionsmetall gehört Kupfer zu den Halbedelmetallen.

1. ↑ ^{a b} Harry H. Binder: Lexikon der chemischen Elemente. S. Hirzel Verlag, Stuttgart 1999, ISBN 3-7776-0736-3.
2. ↑ CIAAW, Standard Atomic Weights Revised 2013.
3. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu copper in Kramida, A., Ralchenko, Yu., Reader, J. und NIST ASD Team (2019): NIST Atomic Spectra Database (ver. 5.7.1). Hrsg.: NIST, Gaithersburg, MD. doi:10.18434/T4W30F (physics.nist.gov/asd).  Abgerufen am 11. Juni 2020.
4. ↑ ^{a b c d e} Eintrag zu copper bei WebElements, www.webelements.com, abgerufen am 11. Juni 2020.
5. ↑ James G. Speight: Lange's handbook of chemistry. Seventeenth edition. McGraw-Hill Education, New York 2017, ISBN 978-1-25-958610-1, S. 41.
6. ↑ Robert C. Weast (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. CRC (Chemical Rubber Publishing Company), Boca Raton 1990, ISBN 0-8493-0470-9, S. E-129 bis E-145. Werte dort sind auf g/mol bezogen und in cgs-Einheiten angegeben. Der hier angegebene Wert ist der daraus berechnete maßeinheitslose SI-Wert.
7. ↑ ^{a b} Yiming Zhang, Julian R. G. Evans, Shoufeng Yang: Corrected Values for Boiling Points and Enthalpies of Vaporization of Elements in Handbooks. In: Journal of Chemical & Engineering Data. 56, 2011, S. 328–337, doi:10.1021/je1011086.
8. ↑ A. Lossin: Copper. In: Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2005, doi:10.1002/14356007.a07_471.
9. ↑ Ludwig Bergmann, Clemens Schaefer, Rainer Kassing: Lehrbuch der Experimentalphysik. Band 6: Festkörper. 2. Auflage. Walter de Gruyter, 2005, ISBN 3-11-017485-5, S. 361.
10. ↑ Buildingmaterials.de: Kupfer (Memento vom 15. November 2009 im Internet Archive)
11. ↑ Baustoffsammlung der Fakultät für Architektur der TU München: Metalle – Kupfer.
12. ↑ Eduard Vinaricky: Elektrische Kontakte, Werkstoffe und Anwendungen: Grundlagen, Technologien, Prüfverfahren. Springer-Verlag, 2016, ISBN 978-3-642-45427-1, S. 380 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche). 
13. ↑ ^{a b} Eintrag zu Kupfer in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 25. April 2017. (JavaScript erforderlich)
14. ↑ Schweizerische Unfallversicherungsanstalt (Suva): Grenzwerte – Aktuelle MAK- und BAT-Werte (Suche nach Kupfer und seine anorganischen Verbindungen), abgerufen am 4. März 2020.

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