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Salpetersäure

Allgemeines

Salpetersäure (HNO3) ist eine starke anorganische einprotonige Säure. Mit Wasser dissoziiert sie vollständig in einem Schritt:
HNO3 + H2O VIEW.php?param=1188164992.max NO3- + H3O+ pKS = -1,32

Die Salze der Salpetersäure werden als Nitrate bezeichnet. In der Natur kommen Nitrate in großer Menge vor (Chilesalpeter).


Herstellung und Eigenschaften

Großtechnisch wird Salpetersäure mit Hilfe des Ostwald-Verfahrens hergestellt. Hierbei wird Ammoniak in Gegenwart von Platin/Rhodium als Katalysator verbrannt. Hierbei laufen folgende Reaktionsschritte ab:
4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O (bei 600-700 °C in Kontakt mit Platin/Rhodium-Netzen)
2 NO + O2 → 2 NO2 (bei Abkühlung von NO bildet sich mit Sauerstoff NO2)
2 NO2 + H2O → HNO3 + HNO2 (in Rieseltürmen bildet sich mit Wasser Salpetersäure und Salpetrige Säure)
3 HNO2 → HNO3 + 2 NO + H2O (Salpetrige Säure disproportioniert in Salpetersäure und NO, das in die 2. Reaktion zurückgeführt wird)

Die Kontaktzeit zwischen Ammoniak und den Katalysator-Netzen bestimmt unter anderem die Ausbeute der Reaktion (in der Technik ca. 1/1000 s).

Wasserfreie Salpetersäure ist eine farblose, stechend riechende Flüssigkeit. Sie ist stark ätzend und an der Luft rauchend. Die im Handel befindliche konzentrierte Salpetersäure ist 68%ig. Durch Einleiten von weiterem NO2 entsteht rot-braune, rauchende Salpetersäure.

In Gegenwart von Licht zersetzt sich Salpetersäure (Entstehung von NO2). Daher wird sie in braunen Flaschen aufbewahrt.

Salpetersäure ist ein starkes Oxidationsmittel. Fast alle Nichtmetalle (Schwefel, Phosphor, Arsen) usw.) werden zu den Säuren oxidiert. Zucker wird zu CO2 und Wasser zersetzt. Einige unedle Metalle wie Aluminium und Eisen werden in Folge der Bildung einer Oxidschicht (Passivierung) nicht angegriffen.

Konzentrierte Salpetersäure verursacht bei unsachgemäßer Verwendung starke Verätzungen. Auf der Haut entstehen sehr schlecht heilende Wunden.


Verwendung

Salpetersäure ist ein starkes Oxidationsmittel, sie löst fast alle Metalle. Wegen ihrer Fähigkeit, Gold und Silber durch Auflösung des Silbers zu trennen, wurde sie früher auch Scheidewasser genannt. Ein Gemisch von Salpetersäure und Salzsäure ist das Königswasser (so genannt, weil es Gold, den König der Metalle, zu lösen vermag). Salpetersäure ist eine in großen Mengen hergestellte und verwendete Chemikalie. Sie wird in der Technik u. a. zur Herstellung von Düngemitteln und zur Nitrierung organischer Verbindungen (Herstellung von Sprengstoffen, Kunstdünger, Celluloid und Lacken) verwendet.


Quellangaben

  • Verfasser: Hg
  • Quelle: Basiswissen Anorganische Chemie, Latscha/Klein, Axel-Springerverlag 1994, Seite 345

Einordnung