Kupfer

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) cypriumErz von der griechischen Insel Zypern“, auf der im Altertum Kupfer gewonnen wurde.

Eigenschaften
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)
Atomar
Atommasse 63,546(3) 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) eV745.48 kJ/mol
2. Ionisierungsenergie 20.29239(6) eV1957.92 kJ/mol
3. Ionisierungsenergie 36.841(12) eV3554.6 kJ/mol
4. Ionisierungsenergie 57.38(5) eV5536 kJ/mol
5. Ionisierungsenergie 79.8(7) eV7700 kJ/mol
Physikalisch
Aggregatzustand fest
Kristallstruktur kubisch flächenzentriert
Dichte 8,96 g/cm³ (20 °C)
Mohshärte 3,0
Magnetismus diamagnetisch (Χm = −9,6 · 10−6)
Schmelzpunkt 1357,77 K (1084,62 °C)
Siedepunkt 2868 K (2595 °C)
Molares Volumen 7,11 · 10−6 m3·mol−1
Verdampfungsenthalpie 305 kJ/mol
Schmelzenthalpie 13,3 kJ·mol−1
Schallgeschwindigkeit 3570 m·s−1
Spezifische Wärmekapazität 385 J·kg−1·K−1
Austrittsarbeit 4,65 eV
Elektrische Leitfähigkeit 58,1 · 106 S·m−1
Wärmeleitfähigkeit 400 W·m−1·K−1
Mechanisch
E-Modul 100…130 GPa
Poissonzahl 0,34
Chemisch
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

Pulver

Gefahr

H- und P-Sätze H: 228410
P: 210273
MAK

Schweiz: 0,1 mg·m−3 (gemessen als einatembarer Staub)

Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet.
Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen.

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.

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