29CuKupfer

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.

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Atomare Eigenschaften

Relative Atommasse63,546 ±0,003
Atommasse63,5463 u

Atomradien

Radius (empirisch)128 pm
Radius (berechnet)145 pm
Kovalenter Radius132 ±4 pm
Van-der-Waals-Radius140 pm

Atomhülle

ElektronenkonfigurationAr 3d10 4s1
Ionisierungsenergie(1.) 7,72638 eV
(2.) 20,29239 eV
(3.) 36,841 eV
(4.) 57,38 eV
(5.) 79,8 eV
Schalenmodell
Elektronen
k-Schale:2
l-Schale:8
m-Schale:18
n-Schale:1

Physikalische Eigenschaften

Aggregatzustandfest
Dichte8,92 g·cm−3 (293,1 K)
Molares Volumen7,11·10-6 m3·mol−1
Schallgeschwindigkeit3.570 m·s−1

Temperaturen

Schmelzpunkt1.357 K
Siedepunkt2.835 K
Flüssigkeitsbereich1.477 K

Enthalpien

Schmelzenthalpie13,1 kJ·mol-1
Verdampfungsenthalpie300 kJ·mol-1
Bindungsenergie338 kJ·mol-1

Wärme und Leitfähigkeit

Spezifische Wärmekapazität385 J·kg−1·K−1
Wärmeleitfähigkeit400 W·m-1·K-1
Ausdehnungskoeffizient1,65·10-5 K-1
Austrittsarbeit4,65 eV

Härten

Mohshärte3
Brinellhärte874 NM·m-2
Vickershärte369 NM·m-2

Elastizitätseigenschaften

Youngscher Modul130 GPa
Schubmodul48 GPa
Kompressionsmodul140 GPa
Poissonzahl0,34

Elektrische Eigenschaften

Elektrische Leitfähigkeit5,81·107 S·m-1
Wiederstand1,719·10-8 Ωm

Magnetismus

Magnetismusdiamagnetisch
Magnetische Suszeptibilität-5,461·10-6 cm3·mol−1

Optische Eigenschaften

Reflexionsgrad90 %

Chemische Eigenschaften

Basizitätleicht basisch
Oxidationszustand1, 2, 3, 4
Normalpotential0,34 V (Cu2+ + 2e- → Cu)

Elektronegativität

Pauling-Skala1,9
Sanderson-Skala1,98
Allred-Rochow-Skala1,75
Mulliken-Skala1,49
Ghosh-Gupta-Skale4,002 eV
Nagle-Skale1,51
Pearson-Skale4,48 eV

Weitere Eigenschaften

Natürliches Vorkommenprimordial
Kristallstrukturkubisch-flächenzentriert
Goldschmidt-Klassifikationchalcophil
Supraleiterohne Sprungtemperatur
Preis/kg6 USD

Natürliche Häufigkeiten

satellite_alt
Universum
60 ppb ≈ 6,03·1011 M☉
sunny
Sonne
700 ppb ≈ 1,39·1012 Mt
destruction
Meteorit
110.000 ppb ≈ 110 g
public
Erdkruste
68.000 ppb ≈ 1,88·106 Mt
water_drop
Ozeane
3 ppb ≈ 4,11 Gt
waves
Fließendes Gewässer
6 ppb ≈ 96 kt
accessibility_new
Menschlicher Körper
1.000 ppb ≈ 70 mg