铜

物理性質

銅位於元素週期表第11族，同族的還有銀和金，這些金屬的共同特點有延展性高、導電性好。這些元素的原子最外層只有一個電子，位於s亞層，次外層電子d亞層全滿。原子間的相互作用以s亞層電子形成的金屬鍵為主，而全滿的d亞層的影響不大。與d亞層未滿的金屬原子不同，銅的金屬鍵共價成分不多，而且很弱，所以單晶銅硬度低、延展性高。 宏觀上，晶格中廣泛存在的缺陷（如晶界），阻礙了材料在外加壓力下的流動，從而使硬度增加。因此，常見的銅是細粒多晶，硬度比單晶銅更高。
銅不但柔軟，導電性（59.6×10⁶ S/m）、導熱性（401 W/(m·K)）也好，室溫下在金屬單質中僅次於銀。 這是因為室溫下電子在金屬中運動的阻力主要來自於電子因晶格熱振動而發生的散射，而較柔軟的金屬散射則較弱。 銅在露天環境下所允許的最大電流密度為3.1×10⁶ A/m²（橫截面），更大的電流就會使之過熱。 像其他金屬一樣，銅和其他金屬並置會發生電化腐蝕。
銅是四種天然色澤不是灰色或銀色的金屬元素之一，另外三種是銫、金（黃色）和鋨（藍色）。 純淨的銅單質呈橙紅色的，接觸空氣以後失去光澤而變紅。銅的這種特殊顏色是由於全滿的3d亞層和半滿的4s亞層之間的電子躍遷——這兩個亞層之間的能量差正好對應於橙光。銫和金呈黃色也是這個原理。

同位素

銅有29個同位素。⁶³Cu和⁶⁵Cu很穩定，⁶³Cu在自然存在的銅中約占69%；它們的自旋量子數都為3/2。其他同位素都有放射性，其中最穩定的是⁶⁷Cu，半衰期61.83小時。已確定7個亞穩態核素的特性，其中⁶⁸ᵐCu半衰期最長，為3.8分鐘。質量數64以上的核素發生β衰變，質量數64以下的核素發生正電子發射。⁶⁴Cu兩種衰變都會發生，半衰期12.7小時。
⁶²Cu和⁶⁴Cu有重要應用。⁶²Cu在⁶²Cu-PTSM中用作正電子發射斷層掃描的放射性示蹤劑。

存在

銅在巨型恆星中生成，在地殼中豐度約為50 ppm，存在形式為自然銅，硫化物礦（黃銅礦和輝銅礦和銅藍），硫代酸鹽礦物（砷黝銅礦和異銅），碳酸銅礦（藍銅礦和孔雀石），還有氧化亞銅礦（赤銅礦）跟氧化銅礦（黑銅礦Tenorite）。已知的最大一塊單質銅重420噸，在1857年於美國密西根州凱韋諾半島發現。自然銅是一種多晶，記錄到的最大的單晶尺寸為4.4×3.2×3.2厘米。

生產

銅在地殼中的含量約為0.01%。大部分銅都是從斑岩銅礦中露天開採提取的。這種銅礦含有0.4%到1.0%的銅。智利的丘基卡馬塔，美國猶他州的賓厄姆峽谷礦和美國新墨西哥州的奇諾礦就是這種銅礦。根據英國地質調查局（BGS）統計，2005年智利銅礦產量最高，占到全球產量三分之一強，接下來是美國、印度尼西亞和秘魯。 銅也可由原地浸出法開採，亞利桑那州的幾個銅礦是這種方法的首選。 銅的使用量還在增加，而可開採量僅能滿足所有國家達到已開發國家的使用量。

儲量

銅的使用已有一萬年的歷史，但有95%的銅是在1900年後開採冶煉的，超過半數的銅是在近24年開採的。像很多自然資源一樣，銅在地球中的總儲量十分巨大（在距離地表一公里以內的地殼中約有10¹⁴噸，以現在的速度可開採五百萬年。)不過，以現在的技術水平和物價，這些儲量中只有一小部分在經濟上有開採價值。對現有可開採儲量的估計從25年到60年不等，這取決於對增長率等核心指標的假設。 現在也有很大一部分銅來源於回收。 未來銅的供求狀況是個頗有爭議的話題，其中涉及類似於哈伯特頂點的產量頂點。
銅價歷來波動很大，在1999年6月創下0.60美元每磅（1.32美元每公斤）後便翻了六倍，升至2006年5月的3.75美元每磅（8.27美元每公斤），到了2007年2月又降至2.40美元每磅（5.29美元每公斤），到同年4月又反彈至3.50美元每磅（7.71美元每公斤） 2009年2月，全球需求疲軟和商品價格下跌使得銅價從一年前的高點回落至1.51美元每磅。

回收

銅像鋁一樣，不管是原材料還是在產品中，都能100%回收。按體積計算，銅的回收量僅次於鐵和鋁，排名第三。估計已開採出的銅有80%現在仍在使用。 根據國際資源小組在《社會的金屬存量》報告估計，全球社會人均擁有35到55公斤銅可以使用，其中已開發國家人均擁有量較高（140到300公斤），而欠已開發國家人均擁有量較低（30到40公斤）。 
銅的回收過程和開採過程基本相同，但步驟更少。高純度的廢銅在熔爐中熔化、還原、然後鑄造成坯和錠。低純度的廢銅通過在硫酸中電鍍的方法精煉。

合金

銅合金種類眾多，用途重要。黃銅是銅鋅合金。青銅通常指銅錫合金，但也可指鋁青銅等其他銅合金。在珠寶業中，銅是克拉金、克拉銀等合金的重要組分之一，也用於克拉金的焊料，能改變合金的顏色、硬度和熔點。
銅和鎳的合金稱為白銅，用於小面額硬幣，常用作包層。5美分硬幣（nickel）含75%銅，25%鎳，為勻質材料。90%銅和10%鎳的合金抗腐蝕性能優異，用於各種接觸海水的零件部位。銅鋁合金（約含7%鋁）呈金色，用於裝飾，令人賞心悅目。 有些不含鉛的焊料就是錫和一小部分銅等其他金屬的合金。

化合物

銅化合物種類繁多，其最常見的氧化數是+1和+2，分別稱為亞銅（cuprous）和銅（cupric）。

有機銅化學

有機銅化合物是含有碳銅鍵的化合物。它們容易和氧氣反應，生成氧化亞銅，在化學中有很多用途。這種化合物可由一價銅和格氏試劑、末端炔烴或有機鋰化合物反應生成，特別是最後一個反應會生成吉爾曼試劑。這些試劑能和鹵代烷烴發生取代反應形成偶聯化合物，因此在有機合成中很重要。乙炔銅對震動高度敏感，是卡迪奧-肖德凱維奇偶聯反應 和薗頭耦合反應的中間產物。 有機銅化合物還能對不飽和醛酮進行親核共軛加成，以及對炔烴進行親核加成。 一價銅能與烯烴和一氧化碳形成多種結合較弱的配合物，特別是當有氨作為配體時。

三價銅和四價銅

三價銅通常以氧化物方式存在，例如藍黑色固體銅(III)酸鉀。研究最深入的三價銅化合物是含銅(III)酸根的高溫超導體。釔鋇銅氧就含有二價和三價的銅。像氧離子一樣，氟離子也有很強的鹼性，能穩定金屬離子的較高價態。確實有三價銅和四價銅的氟化物，如六氟合銅(III)酸鉀和六氟合銅(IV)酸銫。
一些含銅的蛋白質含有三價銅，與氧配體相結合。 四肽中未結合質子的醯胺配體能穩定三價銅，形成紫色配合物。

紅銅時代

有記載的最古老的幾個文明知道自然界中存在著自然銅，其應用有至少一萬年的歷史。據估計，銅最早在公元前9千年的中東發現，在伊拉克北部出土了8700年前的銅質墜飾。 有證據顯示在此之前人類使用的金屬只有金和隕鐵（但沒有煉鐵）。 據信煉銅的歷史發展順序如下：（1）自然銅的冷加工、（2）退火、（3）冶煉、（4）失蠟法鑄造。在東南安那托利亞，這四種冶金方式在公元前7500年的新石器時代初期幾乎同時出現。 不過，煉銅在世界各地獨立出現，就像農業一樣。公元前2800年以前的中國，公元後600年的中美洲，公元後九至十世紀的非洲都可能已經發現銅的冶煉方法。 熔模鑄造發現於公元前4500到4000年的東南亞。 碳測年確定英國柴郡的阿爾德利埃奇在公元前2280年到1890年已經有銅的開採。 生活在3300到3200年前的冰人奧茨出土時帶有一把斧子，斧頭是99.7%純的銅，另外他的頭髮砷含量很高，這表明他從事過銅的冶煉。 銅的使用經驗有助於開發其他金屬為己所用，特別是煉銅使人類發明了煉鐵。 位於現在密西根州和威斯康辛州的舊紅銅文明群在公元前6000到3000年之間就在生產銅。

銅對人體的影響

銅的離子(銅質)對生物而言，不論是動物或植物，是必需的元素。人體缺乏銅會引起貧血，毛髮異常，骨骼和動脈異常，以至腦障礙。但如過剩，會引起肝硬化、腹瀉、嘔吐、運動障礙和知覺神經障礙。
一般來說，牛肉、葵花籽、可可、黑椒、羊肝、螺旋藻、牡蠣等等都有豐富的銅質。
正常人體內含銅100-200毫克，約50%-70%存在肌肉及骨骼，20%存在肝臟，5％-10％分布於血液。
從食物吸收的銅進入肝門靜脈（Hepatic portal vein），在血漿中銅與白蛋白（Albumin，ALB）形成鬆散的結合，運送至肝臟內儲存與供體內利用。肝中合成原血漿銅藍蛋白（apoceruloplasmin），與銅牢固結合形成血漿銅藍蛋白（ceruloplasmin），約佔成人血漿銅的95%，釋入血漿運送全身。