Grundämne · referensblad

29Cu

Koppar

Koppar (Cu) är grundämne 29, klassificerat som övergångsmetall i grupp 11, period 4 och d-blocket. Elektronkonfigurationen [Ar] 3d10 4s1 hjälper till att förklara bindning och reaktivitet; referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne.

Atomnummer29

Standardatomvikt63.546(3)

Grupp11

Period4

Blockd

Elektronkonfiguration[Ar] 3d10 4s1

Elektronstruktur

Vad styr kemin?

I övergångsmetaller ligger energierna för d- och s-elektroner nära varandra. Det möjliggör flera oxidationstal, komplexa joner, magnetiska egenskaper och katalytisk aktivitet.

För koppar måste konfigurationen [Ar] 3d10 4s1 läsas tillsammans med oxidationstalet. När elektroner avlägsnas eller delas ändras d-orbitalernas beläggning, vilket kan påverka färg, magnetism, bindning och reaktivitet.

Kemiska former

Föreningar, joner och material

Viktiga former är metallen och dess legeringar, oxider, halider och koordinationsföreningar. Flera oxidationstal är möjliga eftersom s- och d-elektroner ligger nära i energi; ligander kan påverka färg, magnetism och reaktivitet.

Fysikaliskt beteende

Tillstånd och fasövergångar

Referenstillståndet vid rumstemperatur är fast ämne. Den angivna densiteten är 8.96 g/cm³. Smältpunkten anges till 1 358 K (1 085 °C). Kokpunkten anges till 2 835 K (2 562 °C). Tryck, renhet, allotropi och kristallstruktur kan påverka uppmätta fysikaliska värden.

Förekomst och användning

Var koppar finns och används

Koppar kombinerar hög elektrisk och termisk ledningsförmåga med god formbarhet. Därför används den mycket i elektriska ledningar, elektronik, rör och legeringar.

I praktiken

Konkreta användningar

Elektriska ledningar

Koppar används eller studeras inom elektriska ledningar. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Rörinstallationer

Koppar används eller studeras inom rörinstallationer. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Elektronik

Koppar används eller studeras inom elektronik. Den relevanta egenskapen beror på kemisk form, sammansättning och det material eller den process där grundämnet ingår.

Plats i periodiska systemet

Vad grannarna visar

Koppar ligger i period 4, grupp 11 och d-blocket. Det visade grannskapet omfattar bland annat Nickel, Zink, Palladium, Silver. Jämförelser med dessa grundämnen gör det lättare att följa trender i atomstorlek, jonisationsenergi, elektronegativitet och bindning.

Referensdata

Fysikaliska och atomära egenskaper

Klassificeringövergångsmetall

Aggregationstillstånd vid rumstemperaturfast ämne

Elektronskal2 · 8 · 18 · 1

Densitet8.96 g/cm³

Smältpunkt1 358 K (1 085 °C)

Kokpunkt2 835 K (2 562 °C)

Pauling-elektronegativitet1.9

Första jonisationsenergi745.5 kJ/mol

Elektronaffinitet119.2 kJ/mol

Värdena beskriver grundämnet eller den neutrala atomen där det är relevant. Fysikaliska data kan bero på allotropi, tryck, renhet och mätförhållanden.

Historia

Upptäckt och identifiering

Koppar eller material som innehåller grundämnet var kända redan i antiken, långt före den moderna kemin. Tidig materialanvändning, kemisk identifiering och den senare definitionen genom atomnummer är olika historiska steg.

Isotoper

Hur isotopsammansättningen påverkar talen

Standardatomvikten är 63.546(3). Värdet beskriver den naturliga isotopsammansättningen i terrestert material och är inte massan hos en enda bestämd atom.

Koppar har minst en stabil isotop. Isotoper har samma antal protoner och är därför samma grundämne, men de har olika antal neutroner och olika atommassa.

Säkerhet

Hantering och exponering

Risken med koppar beror på kemisk form, dos och exponeringsväg. Grundämnet, dess joner och dess föreningar kan ha mycket olika biologiska och miljömässiga effekter; säkerhetsdata måste därför bedömas för det konkreta ämnet.