Chemie verstehen 4, Schulbuch

49 Rohstoffe und ihre verantwortungsvolle Nutzung  Lernzielkontrolle 13, Seite 94 3. Welche Eigenschaften hat Kupfer? Kupfer wurde bereits von den ältesten bekannten Kulturen vor etwa 10000 Jahren verwendet. Sein lateinischer Name cuprum leitet sich vom Begriff aes cyprium (= Erz aus Zypern) her. Reines Kupfer ist ein hellrotes, weiches Schwermetall , das sich gut zu Drähten und Blechen formen lässt. Es leitet Wärme und Strom sehr gut und wird daher zur Herstellung elektrischer Leitungen verwendet. An der Luft überzieht es sich langsam mit einer dunklen Schicht aus Kupfer- oxid (CuO). Nach weiterer Verwitterung überzieht es sich mit einer grünli- chen Patina aus basischem Kupfercarbonat (CuCO 3 ∙Cu(OH) 2 ). Wer stahl die Münze? (Abb. 49.2) Hinterlasse einen Fingerabdruck (Finger leicht eincremen!) auf einer sauberen Centmünze und tauche sie kurz in Schwefelleber-Lösung. An den blanken Stellen bildet sich schwarzes Kupfersulfid (Cu 2 S). Die fettigen Stellen bleiben kupferfarben. Die Münze anschließend spülen und trocken tupfen! Kupfer ist ein Metall, das häufig für Legierungen verwendet wird. • Bronze : ca. 80% Cu und 20% Sn, zB für Glocken, Skulpturen, … • Messing : Cu-Zn-Legierung, zB für Sanitäranlagen, Schmuck, … • nordisches Gold : Cu89 Al5 Zn5 Sn1, zB für 10-, 20- und 50-Centmünzen Kupfer ist ein Halbedelmetall und beständig gegen viele Chemikalien. In konzentrierter Salpetersäure löst es sich unter der Bildung von NO auf. NO bildet mit Luftsauerstoff braune NO 2 -Dämpfe (Abb. 49.3). M Kupfer ist ein hellrotes Schwermetall (  = 8,92g/cm³), das sich erst nach längerer Zeit an der Luft mit einer dunklen Oxidschicht über- zieht. Es ist ein Halbedelmetall, ein guter Leiter für Wärme und Strom und wird für elektrische Leitungen, als Münzmetall und in vielen Legie- rungen, zB Bronze, Messing, nordisches Gold, verwendet. 4. Wie wird Kupfer gewonnen? Kupferkies (CuFeS 2 ) wird zB zu Kupferstein (Cu 2 S) verarbeitet. Durch Aufblasen von Sauerstoff wird der Schwefel verbrannt. Das entstandene Rohkupfer wird elektrolytisch gereinigt (Abb. 49.4 und elektrolytische Raffination  Seite 19). Die Kupfer-Zementation (Abb. 49.5) Bringe ein paar Tropfen konzentrierte Kupfersulfatlösung mit einer Pipette auf eine geschmirgelte Eisenplatte auf. Nach einiger Zeit wird die Lösung blasser. Das Kupfer hat sich auf dem Eisen festgesetzt. V3 V4 49.6 Auf Kupfer und Kupferlegierungen bildet sich eine grüne Patina aus Kupfer- carbonat. 49.1 Kupfer und seine Legierungen finden viele Verwendungen. − + Au Ag 0,4 Volt 4 kA Kathode: Reinkupfer- platte Anode: Garkupfer- platte Cu 2+ Anodenschlamm abgeschiedenes Reinkupfer Kupfer- sulfatlösung Zn 2+ Cu Zn Au Ag 49.4 Die elektrolytische Raffination von Kupfer 49.2 Wer stahl die Münze? 49.3 Echtes Gold löst sich im Gegensatz zu kupferhaltigem Goldimitat nicht in Salpeter- säure auf. 3 Cu + 8 HNO 3  3 Cu(NO 3 ) 2 + 4 H 2 O + 2 NO 49.5 Die Kupfer-Zementation Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv