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Schule > Chemie > Metalle und Halbmetalle > Kurzübersicht Kupfergruppe/Münzmetalle

EINFÜHRUNG

Die Kupfergruppe oder Münzmetalle Kupfer (Cu), Silber (Ag) und Gold (Au) stellen in der Chemie die Kupfergruppe dar. Das künstliche, hochradioaktive Element Roentgenium, welches bisher erst 6 Mal auf der Welt hergestellt wurde, ebenfalls. Doch da Roentgenium aufgrund der fehlenden Verfügbarkeit nicht ausreichend untersucht wurde, beschränkt sich dieses Portrait auf die ursprünglichen Metalle:
Kupfer, Silber und Zink.
ENTDECKUNG
Die Metalle wurden in unterschiedlicher Reihenfolge entdeckt. Das am frühesten entdeckte Metall ist wohl das Gold, welches schon vor 10.000 Jahren von den Menschen als erstes Metall verwendet wurde. Eine ganze Zeitepoche wurde nach einer Legierung zwischen Kupfer und Zinn benannt: die Bronzezeit (2200 bis 800 v. Chr.). Kupfer wurde kurz nach Gold und Silber im 5. Jahrtausend vor Chr. entdeckt. In der Kolonialzeit wurden enorm viele Silbervorkommnisse aus Südamerika nach Europa gebracht (auch Japan exportierte umfangreichere Mengen), welche die Nachfrage nach Silber schwächten.
VORKOMMEN
Die weltweit bedeutendsten Kupfererzvorkommen liegen in Chile und in den USA. In diesen Vorkommen liegen 20% des weltweit vorhandenen Kupfererzes, eine der grössten Lagerstätten liegt in Toquwpala. In Afrika, Australien und China sind auch grössere Kupfererzvorkommen zu verzeichnen. Das einst vorhandene mitteleuropäische Kupfer wurde fast grösstenteils abgebaut. Einzig Polen kann noch konkurrieren. Am häufigsten kommt Kupfer nicht in gediegener Form, sondern in Verbindung mit Mineralien vor.
Das Goldvorkommen auf unserem Planeten ist weit über den Erdball verteilt. In Süd- und Nordamerika, Teilen Afrikas und Asiens sowie auch in Australien kann man des Edelmetalls fündig werden. Wie auch Kupfer ist Gold nur sekundär in gediegener Form vorfindbar.
Beim Silber ist bemerkenswert, dass das grösste Vorkommen in Süd- und Nordamerika liegt, genau wie beim Kupfer. Die Ressource Silber hat jedoch nur noch eine Reichweite von ca. 30 Jahren, was bedeutet, dass der Preis für Silber drastisch steigen könnte. Allgemein lässt sich bezüglich dem Vorkommen auf jeden Fall sagen, dass die meisten Funde in Mineralienform vorfindbar sind. Es gibt zum Beispiel über 600 verschieden Kupfermineralien auf der Erde, wie zum Beispiel das Covellin, welches sich aus einem Schwefel- und einem Kupferatom zusammensetzt.
SELTENHEIT
Kupfer ist in gediegener Form relativ selten. Silber und Gold befinden sich in ihrem physischen Vorkommen etwa auf gleicher Stufe, jedoch ist Gold ein klein wenig seltener. Silber war zeitweise sogar teurer als Gold. Aber als Ende 19. Jh. Gold als Währungsmetall das Silber ablöste, verlor das farblose Edelmetall einiges an seiner Kaufkraft.
VERWENDUNG
Vorweg gesagt: Natürlich werden alle Metalle der Kupfergruppe für Schmuck oder Kunst verwendet. Was jedoch viel interessanter ist, ist die restliche Verwendung. Kupfer, Silber und Gold finden beispielsweise in der Elektroindustrie immer wieder Verwendungsmöglichkeiten. Das liegt daran, dass sie allesamt enorm gute Strom- und auch Wärmeleiter sind. Silber ist das stromleitfähigste Element, das wir heute kennen.
Gold ist übrigens mit der Bezeichnung E175 ein zulässiger Lebensmittelzusatz, den man sich auch im Supermarkt kaufen kann (Blattgold).
Silber wird in Verbindung mit Iod oder Brom auch in der Fotographie verwendet, da diese Verbindungen enorm lichtempfindlich sind.
Kupfer bildet eine interessante Legierung mit Nickel und Zink: Das Neusilber. Dieses ist sehr Korrosionsbeständig und wird daher häufig in der Medizin oder als Essbesteck verwendet. Die Kupferlegierung namens Rotguss ist extrem stabil, weshalb sie früher unter anderem für Kanonenrohre verwendet wurde. Sie entsteht aus Kupfer, Zink, Zinn und Blei oder Antimon als Hauptbestandteil. Früher konnte man Kupfer auch als Statussymbol gebrauchen.
BIOLOGISCHE VERTRÄGLICHKEIT
Die Elemente Gold und Silber sind in der Biologie für den Menschen kaum von Bedeutung, wobei Silber schon in geringen Mengen bakteriostatisch wirkt.
Kupfer jedoch ist das dritthäufigste Spurenelement in unserem Körper und ist mit 1-3 Milligramm Bedarf pro Tag bei einem Erwachsenen nicht nur verträglich, sondern ein nötiger Bestandteil des Lebens.
Die Legierung Kupfer Zink wirkt antimikrobiell, Deshalb wird Messing häufig in Krankenhäusern als Türknauf oder Ähnliches verwendet.
AUSSEHEN UND EIGENSCHAFTEN
Die Metalle der Kupfergruppe zeichnen sich unter anderem durch gefärbte Verbindungen, hohe Dichten, Schmelz- und Siedepunkte und gute Katalysatorfähigkeiten (ein Katalysator führt eine chemische Reaktion herbei / verhindert sie, ohne sich selbst dabei umzuwandeln) aus.
Alle Münzmetalle haben generell eine sehr starke Verformbarkeit.
Eine hohe Korrosionsbeständigkeit ist ebenfalls bei den Elementen der Kupfergruppe üblich.

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