Kupfer [1]

Kupfer (Cuprum). I. (Them.), chemisches Zeichen: Cu, Atomgewicht: 31, 7 (H = 1), 395, 7 (O = 100), ein seit den ältesten Zeiten bekanntes u. benutztes Metall; schon Homer, Hesiodos u. Herodot erwähnen seiner; Kadmos soll die Kenntniß des K-s mit nach Theben gebracht u. sie den Griechen gelehrt haben. Die Kupferbergwerke in Cypern, wovon das Metall den Namen hat (als Aes cyprum, hiernach Cuprum), sollen unter dem König Kinyras entdeckt worden sein. Bei den Alchemisten hieß es Venus, weil Cypern dieser Göttin geweiht war; sein Zeichen war ♀. Das K. zeichnet sich durch die eigenthümliche hellrothe Farbe, starken Glanz, Härte u. alle übrigen Metalle übertreffenden Klang, Dehnbarkeit u. Geschmeidigkeit aus. Es krystallisirt in Würfeln u. Octaedern, hat ein specifisches Gewicht von 8, 921 bis 8, 949, ist auf dem Bruche hakig, schmilzt leichter als Gold, aber schwerer als Silber; sein Schmelzpunkt liegt nach Daniell bei 1090°, nach Plattner bei 1173°. Zum Gusse eignet sich das K. nicht, weil es beim Erkalten blasig wird; dies rührt daher, daß es beim Schmelzen Sauerstoff aufnimmt u. denselben beim Erkalten wieder abgibt, wobei Theilchen von K. mit fortgerissen werden u. die Oberfläche rauh wird; diese Erscheinung nennt man das Spratzen, sie findet nicht statt, wenn man das K. unter einer Decke von Kochsalz schmilzt. Es zersetzt das Wasser nicht, weder beim Glühen, noch mit Hülfe von Säuren, doch erfolgt die Oxydation schon bei Gegenwart schwacher Säuren durch den Sauerstoff der Luft, auch beim Glühen in trockener Luft oxydirt es sich; in concentrirter Schwefelsäure löst es sich beim Kochen unter Entwickelung von schwefeliger Säure auf; Salpetersäure u. Salzsäure lösen es ebenfalls auf. Mit Schwefel verbin der es sich leicht; bringt man ein dünnes Kupferblech in Schwefeldämpfe, so verbrennt es darin mit rothem Lichte; Wasserstoff reducirt es aus seinen Oxyden. Das im Handel vorkommende K. enthält meist Schwefel, Eisen, Blei u.a. Beimengungen. Chemisch reines K. erhält man in Pulverform durch Glühen von reinem Kupferoxyd in einem Strom von Wasserstoffgas; auch durch galvanische Fällung einer Lösung von reinem Kupfervitriol gewinnt man reines K. Verbindungen des K-s A) mit Sauerstoff: a) Kupferoxydul (rothes Kupferoxyd, C. oxydulatum), = Cu₂O, kommt in der Natur als Rothkupfererz vor, künstlich erhält man es durch gelindes Schmelzen von Kupferchlorür mit kohlensaurem Natron u. Auslaugen der Masse, wobei das Kupferoxydul als schön rothes Pulver zurückbleibt. Krystallinisch erhält man es durch Erwärmen einer Lösung von Kupfervitriol mit Zucker u. Ätzkali; es bildet sich auch, wenn man eine Röhre mit einer Lösung von salpetersaurem Kupferoxyd füllt, auf den Boden etwas Kupferoxyd wirst, einen blanken Kupferstreifen hineinstellt u. gut verschlossen einige Monate stehen läßt. Das Kupferoxydul färbt Glasflüsse rubinroth, ist sehr unbeständig, indem es durch Oxydation leicht in Kupferoxyd übergeht. Ammoniak löst es zu einer farblosen Flüssigkeit auf, die sich außerordentlich schnell oxydirt u. blau wird. Das Kupferoxydul bildet mit Wasser ein schön pomeranzengelb gefärbtes Hydrat, das Kupferoxydulhydrat = 4 Cu₂O, HO, welches man erhält, wenn man eine salzsaure Lösung von Kupferchlorür in Ätzkalilauge gießt, od. wenn man frisch gefälltes Kupferoxydhydrat mit Milchzucker u. etwas kohlensaurem Natron erhitzt. Dieses Hydrat geht an der Luft bald in Oxydhydrat über, verliert das Wasser aber erst bei 360°, wo es dann in wasserfreies Oxydul übergeht. Mit den meisten Säuren verbindet sich das Kupferoxydul zu Kupferoxydulsalzen, diese sind farblos od. roth im feuchten Zustande u. gehen an der Luft in Oxydsalze über. b) Kupferoxyd (C. oxydatum), = Cu O, durch anhaltendes Glühen des K-s beim Zutritt der Luft als Kupferhammerschlag, od. durch [899] Glühen seiner salpeter- od. kohlensauren Salze dargestellt. In tetraëdrischen Krystallen erhält man das Kupferoxyd durch Schmelzen von amorphem Kupferoxyd mit Ätzkali. Aus einer kochenden Lösung eines Kupferoxydsalzes schlägt Kali das Kupferoxyd als schwarzbraunes Pulver nieder; es wird leicht zu K. reducirt, schmilzt bei heftigem Glühen; mit Glasflüssen gibt es grüne od. blaue Gläser, mit Wasser verbindet es sich zu Kupferoxydhydrat = Cu O, HO. Dies wird erhalten durch Fällen einer Kupferoxydlösung mit verdünntem Kali od. Natron in der Kälte, ist getrocknet bläulichgrün u. wird beim Erhitzen schwarz; in reinem Ammoniak ist es fast unlöslich, wenn kein Ammoniaksalz in der Flüssigkeit enthalten ist. Es dient zur Bereitung des Bremer Grüns (s.d.). Das Kupferoxyd verbindet sich mit Ammoniak zu Kupferoxydammoniak, einer schön blauen Verbindung; fällt man eine Lösung von Kupferoxyd mit Ammoniak, so löst sich der Niederschlag in einem Überschuß von Ammoniak mit blauer Farbe auf, auch durch Auflösen von K. od. Kupferoxyd an der Luft erhält man das Kupferoxydammoniak, doch erfolgt die Auflösung erst dann, wenn das Ammoniak Kohlensäure aus der Luft angezogen hat od. ihm etwas Säure zugesetzt wurde. Es kann in schön blauen Krystallen erhalten werden, welche an der Luft unter Entwickelung von Ammoniak zerfließen; beim Erhitzen zersetzen sie sich unter Feuererscheinung mit Zurücklassung von K. Das Kupferoxydammoniak wurde unter dem Namen Flüchtige Kupferoxydtinctur (Tinct. veneris volatilis), von Boerhave als Arzneimittel eingeführt; jetzt außer Gebrauch. Mit Säuren verbindet sich das Kupferoxyd zu Kupferoxydsalzen, welche im wasserhaltigen Zustande meist grün od. blau, wasserfrei dagegen weiß od. braun gefärbt sind; sie sind meist in Wasser löslich, die Lösungen reagiren sauer, schmecken widerlich metallisch u. wirken giftig; mit Ätzkali geben sie einen blauen Niederschlag von Kupferoxydhydrat, welches durch Kochen sein Wasser verliert u. braun wird, sobald ein kleiner Überschuß von Kali zugegen ist. Ammoniak fällt ein grünliches basisches Salz, welches in Ammoniak mit intensiv blauer Farbe löslich ist; phosphorsaure u. kohlensaure Alkalien geben Niederschläge von phosphorsaurem u. kohlensaurem Kupferoxyd; Cyankalium fällt gelbgrünes Kupfercyanid, welches in Überschuß von Cyankalium leicht löslich ist; Salzsäure gibt mit dieser Lösung einen weißen Niederschlag von Kupfercyanür. Gelbes Blutlaugensalz fällt aus Kupferoxydsalzen rothbraunes Ferrocyankupfer; Schwefelwasserstoff u. Schwefelammonium geben schwarze Niederschläge von Schwefelkupfer. Die Kupferoxydsalze färben die Löthrohrflamme intensiv grün; die Borax- u. Phosphorsalzperlen werden in der Oxydattonsslamme grün, die letztern beim Erkalten blau; in der Reductionsflamme wird die Boraxperle braunroth, bes. auf Zusatz von Zinn; die Phosphorsalzperle wird bei geringem Kupfergehalt nach dem Erkalten oft rubinroth u. durchsichtig, beim Erhitzen farblos. c) Kupferhyperoxyd (C. hyperoxydatum), = Cu O₂, nach Thenard durch Behandlung des Kupferoxydhydrats mit Wasserstoffhyperoxyd erhalten; geruch- u. geschmacklos, gelbbraun, in Wasser unlöslich, zersetzt sich sehr leicht schon bei einer Temperatur unter 100° unter Entwickelung von Sauerstoff; Säuren zerlegen es in Oxyd u. Wasserstoffhyperoxyd. d) Kupfersäure (Acidum cupricum), Cu₂O₃, die höchste Oxydationsstufe des K-s; sie ist in isolirtem Zustande unbekannt, wurde von Fremy entdeckt u. bildet sich, wenn man Chlorgas durch Kalilauge leitet, worin Kupferoxydhydrat suspendirt ist; sie ist in der schön rothen Lösung an Kali gebunden enthalten. Wenn man zu Chlorkalk salpetersaures Kupferoxyd setzt, so entsteht ein Anfangs grünlicher, später carmoisinrother Niederschlag, welcher beim Auswaschen unter Sauerstoffentwickelung blau wird. Dieser Niederschlag soll aus kupfersaurem Kalk bestehen. Ihre Salze zersetzen sich an der Luft sehr bald. B) Mit Stickstoff: durch starkes u. anhaltendes Erhitzen sein zertheilten Kupferoxyds in einer Glasröhre, durch welche Ammoniakgas geleitet wird, entsteht grünlichschwarzes Stickstoffkupfer, Cu₆N, welches bei 300° unter Explosion in K. u. Stickstoff zerfällt. C) Mit Wasserstoff: Kupferwasserstoff, Kupferhydrür, Cu₂H, entsteht, wenn man eine Lösung von unterphosphoriger Säure mit Kupfervitriol erwärmt; der Kupferwasserstoff setzt sich als ein braunes Pulver ab, welches beim Erhitzen Wasserstoff entwickelt u. sich in Chlorgas entzündet. D) Mit Chlor: a) Kupferchlorür, – Cu₂Cl, wird erhalten durch Erhitzen von 8 Theilen K. mit 17 Theilen Quecksilberchlorid, od. durch Digestion von Kupferchlorid mit Kupferspähnen in einer verschlossenen Flasche; es ist weiß, krystallisirt aus der Auflösung, bes. wenn freie Salzsäure zugegen ist, in kleinen körnigen Tetraëdern; Wasser fällt es aus der Lösung als weißen käsigen Niederschlag, welcher in heißer Salzsäure löslich ist; setzt man zu dieser Lösung Ammoniak, so scheiden sich würfelförmige Krystalle von Kupferchlorür-Chlorammonium ab. Das Kupferchlorür kann bei Luftabschluß ohne Zersetzung geschmolzen werden; es verbindet sich mit den Chloralkalien zu Doppelsalzen. Das Kupferchlorür-Chlorkalium, = Cu₂Cl + 2 KCl, erhält man durch Fällen einer salzsauren Lösung von Kupferchlorür mit Wasser u. Kochen des Niederschlags mit Wasser u. Chlorkalium bis zur Lösung; aus der Flüssigkeit krystallisirt das Salz in würfelförmigen Krystallen. b) Kupferchlorid, = CuCl, dargestellt durch Auflösen des K-s od. Kupferoxyds in Salzsäure. Durch gelindes Verdunsten krystallisirt es in smaragdgrünen vierseitigen Säulen od. seinen Nadeln; schmeckt sehr scharf, zerfließt an der Luft, löst sich leicht in Wasser, auch in Weingeist; verwandelt sich bei gelindem Erhitzen in wasserfreies Kupferchlorid. Wenig Kali fällt aus der Lösung des Chlorids ein grünes Pulver, das beim Erhitzen braun wird u. in der Natur als Salzkupfererz vorkommt, u. ein basisches Chlorid ist, deren mehrere durch unvollständige Zersetzung mittelst Alkalien sich bilden. Das basische Kupferchlorid (od. vielmehr eine Verbindung des Kupferchlorids mit dem Oxyd, von der Formel CuCl + 3 CuO + 4 HO), ist das Braunschweiger Grün (s.d.); dieselbe Zusammensetzung hat auch der Atakamit (Salzkupfererz), ein in Chili u. Peru vorkommendes Mineral von smaragdgrüner Farbe Fällt man aus einer Kupferchloridlösung ²/₅ des K-s durch Kali, so erhält man ein Salz von der Zusammensetzung: CuCl + 2 CuO + 4 HO. Trockenes Kupferchlorid absorbirt Ammoniakgas, es zerfällt zu einem blauen Pulver, = CuCl, 3 H₃N, welches an der Luft leicht Ammoniak verliert u. grün wird. Ammonium-Kupferchlorid (Kupfersalmiak) = H₄NCl + CuCl + 2 HO, wird durch Vermischen von 53 Theilen Salmiak mit 67