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Ist Aluminium edler als Kupfer?

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André Otto
Ist Aluminium edler als Kupfer?
lernst du in der 7. Klasse - 8. Klasse

Grundlagen zum Thema Ist Aluminium edler als Kupfer?

Inhalt

Ist Aluminium edler als Kupfer? – Chemie

Viele Dinge, wie zum Beispiel Schmuck, können als edel bezeichnet werden. Aber was heißt eigentlich in der Chemie edel? Wieso werden einige Metalle als edel und andere als unedel bezeichnet? Genau das wollen wir uns in diesem Lerntext an zwei Beispielen genauer ansehen.

Wir stellen uns dabei die folgenden Fragen:
Ist Aluminium ein Edelmetall?
Ist Kupfer ein Edelmetall?
Und ist Aluminium edler als Kupfer?

Was bedeutet edel und unedel in der Chemie? – Definition

Oft hört man bei Metallen die Bezeichnungen edel und unedel. Dies bezieht sich auf die chemischen Eigenschaften der Metalle. Das wichtigste chemische Kriterium für den „edlen“ Charakter eines Metalls ist, ob eine Reaktion mit nichtoxidierenden Säuren stattfindet oder ob dabei nichts passiert. Nichtoxidierende Säuren, wie zum Beispiel die Salzsäure ($\ce{HCl}$) oder die Phosphorsäure ($\ce{H3PO4}$), reagieren nur als Säuren. Das heißt, sie geben ihr Proton ab, das dann mit einem geeigneten Reaktionspartner (z. B. ein unedles Metall) reagieren kann. Eine oxidierende Säure verfügt jedoch nicht nur über ein Proton, sondern auch über einen Säurerest, der (aufgrund seiner Position in der elektrochemischen Spannungsreihe) auch edle Metalle oxidieren kann.

Will man also untersuchen, ob ein Metall edel oder unedel ist, muss man das Metall mit einer nichtoxidierenden Säure reagieren lassen, da diese nur mit unedlen Metallen reagiert. Ob Aluminium ($\ce{Al}$) und Kupfer ($\ce{Cu}$) mit Salzsäure reagieren, wollen wir in den nächsten Abschnitten herausfinden.

Ist Aluminium ein Edelmetall? – Beispiel

Ist Aluminium edel oder unedel? Um das herauszufinden, lassen wir Aluminium mit Salzsäure reagieren:

$\ce{\underset{Aluminium}{2Al} + \underset{Salzsäure}{6HCl} \rightarrow \underset{Aluminiumchlorid}{2AlCl3}+ \underset{Wasserstoff}{3H2}} $

Die Reaktion Aluminium und Salzsäure läuft offensichtlich ab. Daraus können wir schlussfolgern, dass es sich bei Aluminium um ein unedles Metall handelt.

Ist Kupfer ein Edelmetall? – Beispiel

Ist Kupfer edel oder unedel? Um diese Frage zu klären, lassen wir nun auch Kupfer mit Salzsäure reagieren:

$\ce{\underset{Kupfer}{Cu} + \underset{Salzsäure}{HCl} \nrightarrow} $

Die Reaktion läuft nicht ab. Das heißt, bei Kupfer handelt es sich um ein edles Metall.

Ist Aluminium edler als Kupfer?

Die Frage, ob Aluminium edler als Kupfer ist, kann nun einfach beantwortet werden: Nein. Kupfer ist chemisch gesehen edler als Aluminium.

Aluminium und Kupfer oxidieren an der Luft jedoch beide. Aluminium bildet im Kontakt mit Sauerstoff eine Oxidschicht und zum Beispiel bei Kupfermünzen kommt es mit der Zeit zur sogenannten Patina. Dies kann man gut bei älteren, nicht gereinigten Centstücken beobachten.

Affinitätsreihe der Metalle

Die Entscheidung, ob ein Metall unedel oder edel ist, wird auch gerne davon abhängig gemacht, wie leicht ein Metall eine Verbindung mit Sauerstoff eingeht. Man spricht dann von der Sauerstoffaffinität der Metalle.
Sehr edle Metalle, wie z. B. Gold ($\ce{Au}$) und Platin ($\ce{Pt}$), gehen nicht einfach so eine Verbindung mit Sauerstoff ein. Das heißt, sie sind sehr stabil und oxidieren an der Luft nicht. Kalium ($\ce{K}$) und Natrium ($\ce{Na}$) hingegen bilden stabile Metalloxide. Als reine Metalle sind sie also nicht sehr beständig und werden daher als unedel bezeichnet. Die abgebildete Affinitätsreihe, auch Oxidationsreihe genannt, zeigt die wichtigsten Metalle in Bezug auf ihre Reaktionsfreudigkeit mit Sauerstoff (je nach Literatur kann es jedoch leichte Abweichungen in der Reihenfolge geben).

Affinitätsreihe der Metalle: ist Aluminium ein Edelmetall, einfach erklärt ist Kupfer ein Edelmetall?

Dieses Video

Dieses Video sucht Antworten auf die Frage, was eigentlich edel oder Edelmetalle für einen Chemiker sind. Das wichtigste chemische Kriterium für den „edlen“ Charakter eines Metalls, nämlich die Reaktion mit nichtoxidierenden Säuren, wird dabei erläutert. Mithilfe von Reaktionsgleichungen wird gezeigt, welche Metalle mit nichtoxidierenden Säuren reagieren und welche nicht.

Nun weißt du einiges über edle und unedle Metalle. Zur Überprüfung deines Wissens kannst du nun noch die Übungen zum Thema Ist Aluminium edler als Kupfer? lösen. Viel Spaß!

Häufige Fragen zum Thema Aluminium und Kupfer

Warum ist Kupfer ein edles Metall?
Warum ist Aluminium ein unedles Metall?

Transkript Ist Aluminium edler als Kupfer?

Schönen guten Tag, also ich möchte wieder einmal eine Geschichte erzählen, die im täglichen Leben gespielt hat, zumindest im meinem. Ich hab mal vor einigen Jahren, ist schon fast wieder zehn Jahre her, bei einer Computerfirma, die auch ein Forum hatte, auch aktiv mitgewirkt. Und da äußerte sich einer der Nutzer, es ging da um Lüfter, über die Qualitäten von Aluminium und Kupfer. Und er drückte sich dahin gehend aus, Aluminium ist ja edler als Kupfer. Ich bin natürlich gleich auf die Barrikaden gegangen, habe ihn aufgeklärt und in der Schule hat man ihm etwas anderes beigebracht. Naja, edel hin, edel her, man kann unter edel verstehen den Ohrring, den Ring am Finger, die Kette, man kann aber auch darunter verstehen: chemisch edel. Und was heißt eigentlich für den Chemiker chemisch edel? Die Frage müssen wir uns mal stellen. Also chemisch edel: Es gibt verschieden Sachen und das ist gar nicht mal so einfach und darüber braucht man auch gar nicht zu lachen.

Also, wenn ich irgendwas als chemisch edel betrachte und es mit Metallen zu tun habe, dann gibt es eigentlich nur eine Sache und zwar muss ich mich fragen, welches der Metalle reagiert mit einer Säure. Ist also: Reaktion mit einer Säure und ich formuliere hier bloß das Wasserstoff-Ion beispielgebend für alle Säuren. Und da gibt es natürlich nur zwei Möglichkeiten: Also Reaktion mit einer Säure, wenn wir sagen Plus, dann sagen wir eindeutig dieses Metall ist unedel. Reagiert es mit einer Säure nicht, dann bezeichnen wir es ganz einfach als edel. Und das ist das ausschlaggebende Kriterium. Ich würde keinen Versuch machen, nicht dass ihr das glaubt, aber Aluminium und Salzsäure - auch in verdünnter Form - das geht eigentlich ab wie Nachbars Lumpi.

Wir hatten Aluminium + Salzsäure (Al+HCl) reagieren zu AlCl3 und frei wird, na, was wird frei? Wasserstoff (H2). So, jetzt müssen wir die ganze Geschichte noch ausgleichen: Ja, was gibt es da auszugleichen? Problem bereitet hier eigentlich nur der Wasserstoff an der ganzen Geschichte und mit Chlor müssen wir ein bisschen aufpassen. So, wir haben also hier die Geschichte 3× Chlor, wir kämen also hier auf eine gebrochene Zahl, gefällt nicht, also schreiben wir da mal hin 6 HCl, das wären dann also hier drei H2, sind also an dieser Stelle 2AlCl3 und dann hier vorne auch zwei - kommt hin.

Aluminium reagiert mit Salzsäure zu Aluminiumchlorid und Wasserstoff wird frei. Wie sieht es aus mit Kupfer? Mal eine Kupfermünze nehmen, die müsste in jedem Portemonnaie zu finden sein, werfen sie in die Salzsäure hinein, Cu+HCl, und dort passiert rein gar nichts. Da kann man also warten bis zum St. Nimmerleinstag, egal ob die Säure verdünnt ist oder konzentriert, es passiert nichts. Und auch aus diesem Grunde bezeichnen wir Kupfer als ein edles Metall und Aluminium als ein unedles Metall.

So, jetzt kommt aber jemand und sagt: Na schön, Säure hin, Säure her, was interessiert mich das? Edel und unedel kann man auch verstehen, bezüglich der Reaktion mit Sauerstoff: Oxidation. Und da haben diese Leute durchaus recht, weil in diesem Kontext gibt es da tatsächlich geringere Unterschiede. Aluminium, ob man es jetzt glaubt oder nicht, oxidiert an der Luft sofort. Wäre es anders, würde ich mein Gesicht besser hier in diesem Spiegel sehen. Also es spiegelt ein bisschen, hat aber eine ganz feine, feine Oberfläche von Aluminiumoxid. Und das ist auch der Grund dafür, warum Aluminium sich nicht weiter zersetzt, selbst wenn es relativ feuchte Räume sind, im Vergleich zum Eisen - das ist die eine Sache. Die andere Sache beim Kupfer ist die, wenn wir Kupfermünzen eine Weile aufheben, in Räumen haben, fangen sie an zu schwärzen. Das ist eigentlich auch klar, warum das so ist. Da gibt es zwei Prozesse: Sie reagieren mit dem Sauerstoff der Luft, also oxidieren auch ein bisschen bis schwarz, aber was bei Kupfer noch viel entscheidender ist, Kupfer hat auch eine relativ hohe Affinität zu Schwefel. Und den haben wir im Schwefelwasserstoff, was nach faulen Eiern stinkt. Das wollte ich dazu nur sagen.

So kann man es natürlich auch sehen. Aber prinzipiell versteht man unter chemisch edel oder unedel nur die Reaktion mit Säuren. Und die Säuren können durchaus auch stark sein, spielt keine Rolle. Nur, sie dürfen nicht oxidieren. Also noch mal: unedel - das Metall reagiert mit der Säure, edel - das Metall reagiert mit der Säure nicht. Und aus diesem Grunde muss ich, wohl oder übel, als Chemiker, Aluminium als unedel bezeichnen und Kupfer als edles Metall. So ist das. Und das ist einer der großen Chemie-Irrtümer, die im Volksmund vorherrschen. Habt ihr das alles gewusst, ist das schön. Aber vielleicht hat es der Eine oder Andere doch nicht so ganz gewusst. Man lernt ja auch durch Hören und sich miteinander verständigen. So, meine Lieben, das wäre es für heute. Hauptsache ihr habt ein bisschen was gelernt und Spaß gehabt, wünsche euch alles, alles Gute. Tschüss  

6 Kommentare

6 Kommentare
  1. Mit verdünnter H2SO4 ausprobieren. Warten. Schlimmstenfalls passiert nichts. Konz. H2SO4 könnte das Graphit angreifen.

    Zu SP gibt es ein Video. Kann sein, dass es noch in Arbeit ist.

    Von André Otto, vor mehr als 10 Jahren
  2. Hmm, auch wenn Sie eine Kupferelektrolyse selbst nie durchgeführt haben: Gibt es keine Säure die Cu löst aber Graphit nicht angreift? Wenn Sie mir eine Säure mit diesen Eigenschaften nennen können, wäre mir bereits geholfen. Zur Not kratze ich das Cu von der Elektrode ab, aber da Graphit sehr weich ist, würde ich dann leider auch etwas von der Elektrode abkratzen.
    Und wie stehts mit einem Video zum Thema Standardpotentiale?
    mfg

    Von Dflow, vor mehr als 10 Jahren
  3. Ich habe damit keine praktische Erfahrung und kann daher nicht helfen.

    Von André Otto, vor mehr als 10 Jahren
  4. Ich finde das Video klärt über diesen Irrtum auf und ist gleichzeitig ein guter Einstieg zum Thema unedel/edel.
    Gibt es auch ein weiterführendes Video zu diesem Thema, in dem der Sachverhalt anhand des Standardpotentials und der Definition über die Wasserstoffelektrode erklärt wird?
    Ach ja, ich hab letztens Elektrolyse "gespielt" mit Kupfersulfatlsg. Nun hab ich elementares Cu an meiner Graphitelektrode hängen. Über einen Tip, wie ich das Cu von der Elektrode entfernen kann ohne diese zu beschädigen, wäre ich sehr dankbar.
    mfg

    Von Dflow, vor mehr als 10 Jahren
  5. Ich freue mich immer, wenn ich Chemie verständlich erklären konnte.

    Gruß

    André

    Von André Otto, vor mehr als 11 Jahren
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