Steckbrief Kupfer
Helena Feil
Created on February 20, 2022
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Transcript
Kupfer
28.02.2022
Elli, Magarete und Helena, 8d
Eigenschaften:
- physikalische & chemische:
- Schmelzpunkt: 1084,4 C
- Siedepunkt: 2567 C
- Dichte: 8,92 g/cm3
- Farbe: rotbraun
- relativ weiches Metall (dehnbar)
- sehr beständig und widerstandsfähig
- man kann es gut verarbeiten und formen (formbar, zäh)
- hervorragender Wärme- und Stromleiter (ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit)
- Aggregatzustand: fest (im Normalzustand)
- Kristallstruktur: kubisch flachenzentriert
- chemische Eigenschaften ähneln Elemente in der selben Gruppe (z. B. Gold und Silber)
- durch eine Legierung mit Kupfer, wird die Stabilität und Dauerhaftigkeit eines Werkstoffen verlängert (solch eine Legierung schützt auch vor Rost)
Allgemeine Infos: Chemisches Elemente - Übergangsmetall - Halbedelmetall
- Name: Kupfer
- Elementsymbol: Cu
- Ordnungszahl: 29
- 4. Periode
- 1. Nebengruppe
- Atommasse: 63,546 u
- Gruppe: Edelmetall (schwach reaktives Schwermetall)
- Struktur: lCu∙
- Elektronegativität: 1,9
Quellen: https://nanopartikel.info/wp-content/uploads/2020/10/Fotolia_58473601_M_Copper_pipes_on_warehouse_3d_illustration_c_axe_olga.jpg (16.02.2022) https://www.chemie.de/lexikon/Kupfer.html (27.02.2022) https://www.kupferinstitut.de/wp-content/uploads/2019/09/Kupferherstellung_Draeger.png (21.02.2022) https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/chemie-abitur/artikel/kupfer# (27.02.2022) https://rohstoffbrief.com/wp-content/uploads/2018/06/RioTinto_Copper_Kupfer_Escondida.jpg (25.02.2022) https://www.kupferinstitut.de/wp-content/uploads/2020/04/Kupferreserven_2019_nach-L%C3%A4ndern.jpg (25.02.2022) https://lexikon.wohnen.de/kupfer/ (28.02.2022) https://www.verbraucherzentrale.nrw/wissen/umwelt-haushalt/nachhaltigkeit/rohstoffabbau-schadet-umwelt-und-menschen-11537 (28.02.2022) https://bilder3.n-tv.de/img/incoming/crop15774266/9041323412-cImg_16_9-w1200/Panoramica-ABR-10.jpg (28.02.2022) https://www.mineralienatlas.de/VIEWmaxFULL.php/param/1392849479-Kupferdraht.jpg (28.02.2022) https://www.wissenschaft.de/wp-content/uploads/2/1/21-01-15-kupfer.jpg (28.02.2022) https://www.internetchemie.info/chemische-elemente/grafik/kupfer.png (28.02.2022) https://images.gutefrage.net/media/fragen/bilder/-warum-oxidiert-kupfer-vornehmlich-zu-cu2/0_big.jpg?v=1476278346000 (28.02.2022) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fb/Copper.jpg (28.02.2022) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a4/Copper-20862.jpg/315px-Copper-20862.jpg (28.02.2022) https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fd/Copper-273153.jpg/193px-Copper-273153.jpg (28.02.2022)
Herstellung:
- ist in gediegene Form und auch in Verbindungen zu finden
- so werden z. B. Kupfererze im Bergwerk abgebaut
- die künstliche Gewinnung von Kupfer findet in Affinerien statt:
- 1. aus Kupferkies wird Kupferstein gewonnen
- hierfür wird das Ausgangsmaterial mit Ergänzung von Koks geröstet
- die enthaltenen Eisenoxide werden mittels zusätzliche kieselsäurehaltigen Stoffen verschlackt
- nun schwimmt die Eisensilikat-Schlacke auf dem Kupferstein und wird abgegossen
- 2. der erhaltene Kupferstein wird zu Rohkupfer verarbeitet (durch Röstreaktionen)
- dafür wird er Glutflüssig in einen Konverter gegossen, dort wird Luft hineingeblasen
- zuerst wird das darin enthaltene Eisensulfid zu Eisenoxid geröstet, daraus wird (durch zugeschlagenen Quarz) eine Schlacke gebildet
- danach werden zwei Drittel des übrigen Cu2S zu Cu2O oxidiert, daraufhin setzt sich das Oxid mit dem verbleibenden Sulfid zum Rohkupfer ab
- 3. zuletzt wird das Rohkupfer elektrolytisch gereinigt
- es kann auch aus seinen Verbindungen gewonnen werden, in dem Erze zuerst aufbereitet (geröstet) werden und später im Konverter umgesetzt werden
Verwendung
- wird für vieles Verwendet, in z. B. Bereichen wie der Bauindustrie, im Kesselbau, für Münzen, für Musikinstrumente und für Elektro- und Installationstechnik (Stromkabel und Breitbandkabel-Netz)
- Kupfer ist relativ teuer
- es findet viel Gebrauch im heutigen Alltag (z. B. in Handys, Geldmünzen)
- als guter Wärme-und Stromleiter in elektrischen Geräten oder Telefonkabel
- in der Landwirtschaft wird es gegen Bakterien und Pilze eingesetzt
- auch in der Möbelbranche findet man es als Dekoration oft wieder
- Verwendungsbereiche von Kupfer sind außerdem Maschinenbau, Medizin und Kommunikations- & Versorgungstechnik
Umwelt und Natur
- der Abbau von Kupfer ist sehr dreckig, giftig und schädlich für die Natur
- aufgrund eines nicht nachhaltigen und teurem Abbau von Rohstoffen (Kupfer), die es nicht im Überfluss gibt, entstehen immer mehr Umwelt- und Naturschäden
- reiche Länder haben einen hohen Konsum, wodurch in arme Ländern eine Verschmutzung der Umwelt und eine Benachteiligung entsteht
- man sollte Rohstoffe wie Kupfer länger und sinnvoller Nutzen, die Reparatur von kaputten Gegenständen wäre auch eine nachhaltigere Sache
Bedeutung für den Menschen
- Lebenswichtige Funktionen im Körper
- das Kupfer im Körper ist sehr wichtig, der Körper braucht es für: Aufnahme von Eisen, Aufbau von Knochen, Haut und Haaren
- Kupfer wird für Stromkabel verwendet, darauf könnten wir auch nicht verzichten, denn es ist aufgrund des geringen inneren Widerstands, leitfähiger als alle anderen Metalle, es ist der beste Elektrische Leiter
- in der Industrie kaum noch weg zu denken
Vorkommen:
- natürlich:
- es kommt sehr gering rein in der Natur vor (basaltische Laven)
- in mehreren Ländern zu finden (z.B. Chile, Peru, den USA und Russland)
- man findet es oft als Nugget oder als Dendriten (verzweigter Struktur), manchmal tritt es auch in kristallform auf
- häufig kommen Kupfererze, wie Chalkopyrit, Chalkosin, Bornit und Atacamit vor, aus ihnen kann man dann Kupfer gewinnen
- größere Vorkommen in den Manganknollen auf dem Meeresboden
- auch in zwei stabilen Isotopen in der Natur
- künstlich:
- 24 radioaktive, künstliche Isotope
- künstliche Herstellung