Koppar

Egenskaper

Fysiska egenskaper

Koppar har en rödorange färg när det är rent, men får snabbt en rödaktig anlackning när det utsätts för luft.

Koppar är en av de få färgade metallerna. De flesta metaller är grå eller silverfärgade. Guld, koppar, cesium och osmium är de enda fyra färgade metallerna. Koppar är grönt som koppar(II)karbonat och koppar(II)hydroxid. Det blir grönt på grund av att det oxiderar. Efter en tid i luften bildar koppar grönt kopparkarbonat på ytan, så kallad verdigris. Det är därför som koppartaket på en byggnad ser grönt ut.

Koppar är mycket flexibel och formbar. Den kan lätt sträckas till trådar. Koppar är också mycket mjukt och har en Mohs-hårdhet på 2,5 till 3. Det innebär att det är hårdare än en fingernagel men mjukare än en fickkniv av stål.

Den reagerar med lösningar av saltsyra eller ammoniak som innehåller syre. Den kan också lösas upp i en blandning av väteperoxid och saltsyra. Då bildas koppar(II)klorid. Den löser sig inte i svaga syror. Det kan lösas upp i salpetersyra för att bilda koppar(II)nitrat och kvävedioxid eller kväveoxid.

Föreningar

Koppar bildar kemiska föreningar. I dessa föreningar har koppar två normala oxidationstillstånd: +1 och +2. +2 är vanligare. De flesta +2 kopparföreningar är blå. +1 kopparföreningar kan vara vita. Kopparföreningar är svaga oxidationsmedel. De fräter på många metaller. Denna korrosion tar metallen och lägger den i den kemiska föreningen och lämnar kopparen kvar. Ett exempel är järn och koppar(II)sulfat som reagerar till koppar och järn(II)sulfat. +1 kopparföreningar är reduktionsmedel när de befinner sig i luft. De framställs normalt genom reduktion av +2-föreningar.

Kopparföreningar kan vara svarta, gröna, rödaktiga, vita, blå eller gula.

Koppar(I)-föreningar

Koppar(I)-föreningar har koppar i oxidationstillstånd +1. De är svaga reduktionsmedel. De reagerar med luft och bildar koppar(II)-föreningar. De är också oproportionerliga till koppar och koppar(II)-föreningar. De flesta av dem löser sig inte i vatten.

• Koppar(I)acetylid, rödbrunt, explosivt
• Koppar(I)-bromid
• Koppar(I)klorid, vit i ren form, grön i oxiderad form
• Koppar(I)jodid, färglöst fast ämne
• Koppar(I)oxid, rödbrun

Koppar(II)-föreningar

Koppar(II)-föreningar har koppar i oxidationsklass +2. De är svaga oxidationsmedel. De är grönaktiga när de är vattenhaltiga (vattenmolekyler tillsätts). De är mer stabila i luft än koppar(I)-föreningar.

• Koppar(II)bromid, grått fast ämne
• Koppar(II)karbonat, grönaktigt, bildas på koppar i luft
• Koppar(II)klorid, grönaktig när den är vattenhaltig, brun när den är vattenfri
• Koppar(II)hydroxid, ljusblå, omvandlas lätt till koppar(II)karbonat.
• Kopparnitrat (II), blått, oxidationsmedel, används i voltaiska demonstrationsceller.
• Koppar(II)oxid, svart
• Kopparsulfat (II), blått, den vanligaste kopparföreningen
• Paris Green, extremt giftig, ljus blågrön

 

Kopparskiva, syraetsad, man ser den normalt osynliga kristallina strukturen.  

Förekomst

Koppar finns som metall i marken. Normalt är den grön på utsidan. Det mesta av koppar finns inte som metall utan i kemiska föreningar. Kalkopyrit är den vanligaste kopparmalmen. Det är en blandning av pyrit och kopparsulfid. Koppar finns i små mängder i levande organismer. Vissa blötdjur och leddjur har blått blod eftersom de har koppar i blodet. Djur som människor och andra däggdjur har rött blod eftersom det innehåller järn.

 

Koppar som metall i marken  


Kalkopyrit  

Använder

Koppar kan användas på många olika sätt, men ett exempel är ledningar. Koppar används för att tillverka trådar eftersom det är lätt att sträcka och inte är dyrt. Det är därför som stora trådföretag använder koppar eftersom det är billigare och tar mindre tid att få fram.

Koppar kan vara den äldsta metall som används, eftersom mycket gamla kopparverktyg har hittats. Koppar används i elektriska ledningar. Den kan också formas till olika delar. Den kan användas i en kylfläns. Frihetsgudinnan är gjord av koppar. Den används också i vattenledningar eftersom den inte korroderar.

När man blandar koppar med tenn framställs brons. Brons är mycket hårdare och skapade bronsåldern. Det blev mindre viktigt när människor lärde sig att använda järn bättre. När zink blandas med koppar tillverkas mässing, som är ännu hårdare än brons. Koppar med nickel ger kopparnickel.

Som kemiska föreningar

Koppar är viktigt i människokroppen. Om en person inte får tillräckligt med koppar kan molekylerna i kroppen inte fungera. Att ha för mycket koppar kan dock vara ett problem. Människor får det mesta av den koppar de behöver från maten, och vitaminer innehåller också koppar för att se till att vi får tillräckligt. Kopparföreningar används också för att döda svampar och alger.

 

Säkerhet

Koppar är inte lika giftigt som en metall. Kopparföreningar är dock giftiga, även om små mängder behövs för att leva. Koppar stöts lätt ut ur kroppen, så det byggs inte upp i giftiga effekter.

 

Beredning

Koppar tas ibland upp ur marken och formas till föremål. Men den mesta koppar finns inte i metallform i marken. Kalkopyrit är den viktigaste kopparmalmen. Den upphettas med luft för att avskilja järnet som järn(II)oxid. En del koppar(I)oxid framställs. Svaveldioxid framställs också. Sedan tillsätts kiseldioxid som reagerar med järn(II)oxid och bildar en vätska som tappas ut. Nu återstår bara koppar och sulfid. Kopparsulfiden reagerar med luft och bildar kopparmetall och svaveldioxid. En del kopparsulfid reagerar med koppar(I)oxid för att bilda koppar och svaveldioxid. Detta ger oren koppar.

Koppar görs ren genom elektrolys. En tunn platta av ren koppar läggs på katoden och en tjock platta av oren koppar läggs på anoden. Elektrolyten är kopparsulfat. Den orena kopparen löses upp i lösningen. Den täcker sedan den tunna plåten av ren koppar. Detta gör kopparen ren.

Stora mängder koppar återvinns på grund av dess höga värde och den ökande utarmningen av världens kopparreserver.

 

Relaterade sidor

• Kopparföreningar