Kopper (Metall)

29 Ni ← Kopper → Zn nix ↑ Cu ↓ Ag Periodensystem
Allgemeen
Naam, Teken, Atomtall	Kopper, Cu, 29
Cheemsch Serie	Övergangselement
Klöör	metallsch root
Atommass	63,546 g/mol
Elektronenkonfiguratschoon	[Ar]3d104s1
Elektronen je Schaal	2, 8, 18, 1
Physikaalsche Egenschoppen
Phaas	Faststoff
Dicht	8,96 g·cm−3 (bi RT)
Smöltpunkt	1357,77 K (1.085 °C)
Kaakpunkt	2835 K (2.562°C)
Atomare Egenschoppen
Kristallstruktur	kubisch flachzentreert
Ionisatschoonsenergien	1.: 745,5 kJ/mol
	2.: 1957,9 kJ/mol
	3.: 3555 kJ/mol
Atomradius	135 pm
Annere Egenschoppen
Isotopen (Utwahl)
Hööftartikel: Isotopen vun Kopper Iso VN t½ VO VE (MeV) VP 63Cu 69,17 % Cu is mit 34 Neutronen stabil. 65Cu 30,83 % Cu is mit 36 Neutronen stabil.

Dat Kopper is en cheemsch Element mit dat Atomteken Cu un de Atomtall 29. Kopper höört to de Grupp vun de Övergangselementen un is en Metall. Dat Atomteken is de Afkörten vun’t lat. Woort Cuprum, dat sik afleidt vun aes cyprium („Ierz vun’t Eiland Zypern“). Op Zypern is in de Antike Kopper wunnen worrn.

Dat Metall is teemlich week un lett sik goot formen. Vun wegen sien Leddegenschoppen för Warms un Stroom warrt Kopper geern as Warkstoff, as Müntmetall un in de Elektrotechnik insett. Vun wegen dat Kopper swack reaktiv is, warrt dat to de Eddelmetallen tellt.

Kopper in de Natur

Gediegen Stück Kopper.

Kopper gifft dat gediegen, man dat kummt nich so faken vör. Meist finnt man dat in basaltsche Lava, wo dat ut de Smölt hatt warrt. Dor kummt dat denn as Klutens (Nuggets) in vör oder as vertwiegt Strukturn (Dendriten). De Kristallen sünd kuubsch, dat heet, as en Wörpel. Kopper is week, de Hard liggt bi 3. De Klöör is root. Kopper billt mit de Tiet ok en gröne Patina. Dat kümmt dör cheemsch Reakschonen mit Stoffen in de Luft to Kopper-Carbonat-, Sulfat- un Hydroxid-Mischen.

Veel faakener kummt dat Kopper aver as Ierz vör un dorvun gifft dat ok en ganze Reeg. Kopper waart meist ut Kopperkies (CuFeS₂) oder Koppergleem (Cu₂S) gewunnen. Nicht ganz so faaken warrt Kopper ok ut Bornit (Cu₅FeS₄), Atacamit [CuCl₂ • Cu(OH)₂], Malachit (Cu₂[(OH)₂|CO₃]) oder annere Ierze afscheed.

Historie

Kopper weer mang Gold, Sülver un Tinn en vun de eersten Metallen, dat de Minschen bruukt harrn. Kopper is teemlich week un goot to formen. Dorüm weer dat Metall al in de öllsten bekannten Kulturen vör ruchweg 10.000 Johren bruukt. De Tiet vun’t 5. Johrdusend v. Chr. un’t 3. Johrdusend v. Chr. warrt mitünner ok Koppertiet nöömt, as de Bruuk vun Kopper dormols wiet verbreedt weer.

Later harrn se denn klookkreegen, dat dat mit Tinn en Legeeren gifft, de Bronze. Dorvun hett de Bronzetiet ehrn Namen kreegen. Bronze is harder un bestänniger as Kopper un weer as Warkstoff duersomer. Man dat Ünnerscheeden vun Blie un Tinn keem eerst later mit wassen Weten in de Metallurgie, so dat de Begreep Bronze ut hüütige Sicht ’n beten wat anners to bruken is un blots op hoochkopperhollige Tinn-Kopper-Legeeren anweent warrt.

De goldgele Kopper-Zink-Legeeren „Missing“ weer ok al in’t antike Grekenland bekannt. Dat weer dör dat gemeensome Bearbeiten vun de enkelten Ierzen tohopensmölt. Man, eerst de Römers hebbt dat Verfohren vermehrt anwennt. In’t olle Kolumbien weer faken de Gold-Kopper-Legeeren Tumbaga bruukt.

Födderlänner

Kopperföddern mit de Johren

Dat bedüdenste kopperproduzeeren Land is Chile mit groden Afstand för Indonesien un de USA. De bedüdenste europääsche Kopperproduzent is Polen, dat vun de Föddermengden wiet för Bulgarien, Portugal un Sweden liggt. De gröttsten Exportlänner hebbt sik in de CIPEC organiseert. To disse Verenigen höört ü. a. Australien, Indonesien, de Demokraatsche Republiek Kongo un Papua-Niegguinea, woneem een vun de gröttsten Koppermienen vun de Welt op dat Eiland Bougainville 1988 to en Börgerkrieg föhrt hett, wovun de Naklapp noch bit hüüt to marken is.

Vun histoorsche Bedüden weern to’n Bispeel de Koppergruven op’t Keweenaw-Halfeiland in’n Lake Superior in de USA. Dat is dat weltwiet gröttste Vörkamen vun gediegen Kopper, woneem al in de vörkolumbischen Tiet Kopper wunnen weer. In Düütschland is bit 1900 in’t Mansfelder Land Kopperschiver afboet worrn.

Winnen

Kopperstoop

To’n Herstellen vun Kopper warrt ut Kopperkies (CuFeS₂) toeerst de so nöömte Koppersteen (Cu₂S mit ünnerscheedlich Andeel an FeS un üm un bi 70 % Kopper) wunnen. Dat Material warrt dorto ünner Tosetten vun Koks röst un de Iesenoxiden dorin dör Toslagstoffen, de Kieselsüür bargt, verslackt. Disse Iesensilikatslack swemmt baven op den Koppersteen un kann licht afgaten warrn.

• Röstarbeit:

• Smöltarbeit:

De Koppersteen warrt to Rohkopper (ok „Swartkopper“ mit en Kopperandeel vun ruchweg 98 %) wieterverarbeit. Dorto warrt dat Rohkopper gleihfletig maakt un in en Konverter gaten. In disse Smölt warrt Luft rinblaast. In en eerste Stoop (Slackenblasen) warrt dorbi dat Iesensulfid to Iesenoxid röst un dör toslahn Quarz to Slack bunnen warrn, de wedder afgaten warrn kann. De tweete Stoop is dat Garblasen, wobi twee Drüddel vun’t restliche Cu₂S to Cu₂O oxideert warrt. Dat Oxid sett sik mit dat restliche Sulfid to Rohkopper üm.

• Slackenblasen:

• Garblasen:

Dat Rohkopper (ok „Zementkopper“ nöömt) warrt dorna elektrolytsch rein maakt. Dat unreine Kopper billt dorbi de Anood. Vun dor ut wannert dat Metall as Ion na de Kathood, woneem dat as Elektrolytkopper mit blots noch ganz wenig Bimengen vun annere Stoffen afscheedt warrt. De Kopper-Andeel liggt denn bi 99,99 %. De weniger eddeln Metallen vun de Bimengen blievt in’t Elektrolyt löst, de eddeleren Metallen (to’n Bispeel Sülver un Gold) billt den „Elektrolytmudd“ un warrt enkelt opbereidt.

De Produkschoon vun Kopper löpt in en Affinerie. In Düütschland is dorför de Noorddüütsche Affinerie in Hamborg bekannt. Fröher hett dat ok de Duisborger Kopperhütt (hüüt: DK Recycling) maakt.

Eegenschapen un Bruuk

Kopper hett een Smöltpunkt vun 1084 °C, de mit een Füer vun Holt good to kriegen is. Un wenn dat smolten is, denn kann een dat ook geeten. Sünnerlich weern dat Ketel un Grapen, Pütt un Pann'n de ut Kopper mookt worn sünd un deelwies ook noch hüüt mookt warn. Dat geit to'n een dör Geeten un to'n Annern dör Smeden. Vun ollers heer geev dat denn den Grapengeter, de de Grapen geeten dee un den Koppersmitt, de t.B. Pannen smeden dee.

Hüüt warrt Kopper besünners in de Elektronik un Elektrotechnik bruukt. Dat kümmt dorvun dat dat Kopper den elektrisch Stroom good leeden deiht. Hett nich veel elektrisch Wedderstann.

Verbinnen

Kopper hett de Oxidatschoonstall 0, wenn dat Metall is. Un +I un +II in de Solten. Dat gifft twee Oxidens:

• Kopper (I) - Oxid: Cu₂O, wat rod is
  • Kopper (II) - Oxid: CuO, wat swatt is.

Solten:

• Koppersulfat CuSO₄, wat witt is, aver Kristallwater opnimmt un denn blau ward.
• Kopperchlorid CuCl₂
• Koppercarbonat CuCO₃