Salpetersäure – Verwendung, Herstellung und Vorkommen

Erfahre, dass Salpetersäure eine starke, anorganische Säure ist, die bei der Herstellung von Düngemitteln, Farbstoffen und als Königswasser in der Metallurgie verwendet wird. Entdecke auch, wie sie hergestellt wird und welche Gefahren sie birgt. Dies und vieles mehr findest du im folgenden Text!

Inhaltsverzeichnis zum Thema Salpetersäure

Salpetersäure im Überblick

  • Salpetersäure ist eine farblose oder in hoher Konzentration gelbliche Flüssigkeit. Konzentrierte Salpetersäure wird auch als rauchende Salpetersäure bezeichnet.
  • Salpetersäure ist eine starke, anorganische Säure.
  • Die chemische Formel von Salpetersäure ist HNO3.
  • Die Salze der Salpetersäure sind die Nitrate. Diese spielen als Düngemittel eine bedeutende Rolle.
  • Bereits im 9. Jahrhundert war die Salpetersäure bekannt. Die Entdeckung der Salpetersäure geht also auf die Alchemisten zurück.

Salpetersäure

Quelle sofatutor.com

Salpetersäure – Steckbrief

In der folgenden Tabelle sind die wichtigsten chemisch-physikalischen Eigenschaften von Salpetersäure zusammengefasst. Die hier dargestellten Werte beziehen sich auf konzentrierte Salpetersäure (100 %). Die Werte für verdünnte Salpetersäure können abweichen. Hundertprozentige Salpetersäure zersetzt sich leicht an der Luft. Dabei entsteht freies Stickstoffdioxid (NO2), das als gelber bis roter Rauch aufsteigt. Daher der Name rauchende Salpetersäure.

Eigenschaft Wert
Aggregatzustand flüssig
Formel/Summenformel HNO3
Geruch stechend
Dichte 1,513 g/cm3
pH-Wert < 1
pKs-Wert –1,377
Schmelzpunkt -41,6 °C
 Siedepunkt 83 °C

Salpetersäure sieht als Strukturformel bzw. Lewis-Formel dargestellt wie folgt aus:

Struktur Salpetersäure

Von Salpetersäure gehen einige Gefahren aus. Salpetersäure kann die Haut verätzen und wirkt reizend auf die Atemwege. Außerdem ist es brandfördernd und wirkt stark oxidierend. Das sind die Gefahrensymbole für Salpetersäure:

Gefahr Salpetersäure

Salpetersäure – Reaktionsgleichungen

Als Säure gibt Salpetersäure Protonen (H+) ab, die mit Wasser (H2O) zu Oxoniumionen (H3O+) reagieren. Übrig bleiben Nitrationen (NO3). Salpetersäure dissoziiert also in Wasser zu Oxoniumionen und Nitrationen. Die Dissoziationsgleichung bzw. Reaktionsgleichung von Salpetersäure in Wasser lautet:

HNO3 + H2O → NO3 + H3O+

Salpetersäure – Neutralisationsreaktion

Salpetersäure kann neutralisiert werden, indem sie mit Laugen reagiert. Salpetersäure reagiert etwa mit Natronlauge (Natriumhydroxid, (NaOH) unter der Bildung von Natriumnitrat (NaNO3) und Wasser:
NaOH + HNO3 → NaNO3 + H2O

Salpetersäure – Reaktion mit Metallen

Mit Metallen reagiert Salpetersäure unter der Bildung von Salzen, Nitrate genannt. Die meisten Metalle lösen sich dabei vollständig auf. Als Beispiel soll hier die Reaktion von Zink (Zn) mit Salpetersäure zu Zinknitrat Zn(NO3)2 gezeigt werden. Als weiteres Produkt entweicht bei dieser Reaktion gasförmiges Stickstoffmonoxid (HNO):

3 Zn + 8 HNO3 → 3 Zn(NO3)2 + 4 H2O + 2 NO

Scheidewasser oder Königswasser

Die Mischung aus Salpetersäure und Salzsäure wird als Königswasser bezeichnet. Diese Lösung kann Silber auflösen, Gold jedoch nicht. Deshalb kann Königswasser zur Trennung von Silber und Gold verwendet werden, daher ist auch der Name Scheidewasser gebräuchlich.

Salpetersäure – Herstellung

Im Labor wird Salpetersäure durch Reaktion von Kaliumnitrat (KNO3) mit Schwefelsäure (H2SO4) gewonnen. Neben Salpetersäure entsteht zusätzlich Kaliumhydrogensulfat (KHSO4):

KNO3 + H2SO4 → HNO3 + KHSO4

In der Industrie wird das Ostwaldverfahren eingesetzt, um Salpetersäure herzustellen:

  • Im ersten Schritt wird Ammoniak (NH3) zu Stickstoffmonoxid (NO) oxidiert:
    4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O
  • Im zweiten Schritt wird Stickstoffmonoxid weiter oxidiert zur Stickstoffdioxid (NO2):
    2 NO + O2 → 2 NO2
  • Im dritten Schritt reagiert Stickstoffdioxid mit Wasser zu Salpetersäure nach folgender Reaktionsgleichung:
    3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO

Salpetersäure – Verwendung

Salpetersäure ist eine wichtige Substanz und findet vielfältige Verwendungsmöglichkeiten:

  • als Düngemittel in Form von Nitraten,
  • als Silbernitrat in der Fotoindustrie,
  • als Königswasser in der Metallurgie und
  • als Ausgangsstoff zur Nitrierung bei der Herstellung von Farbstoffen und Sprengstoffen.

Häufig gestellte Fragen zum Thema Salpetersäure

Salpetersäure HNO3 ist eine starke, anorganische Säure.

Salpetersäure wird in der Industrie nach dem Ostwaldverfahren durch Oxidation von Ammoniak hergestellt.

Salpetersäure findet vielfältige Verwendungsmöglichkeiten, z. B. bei der Herstellung von Düngemitteln, Farbstoffen und Sprengstoffen.

Salpetersäure kann die Haut verätzen, die Augen schädigen und die Atemwege reizen.

Salpetersäure darf im Labor und in der Industrie verwendet werden. Der Verkauf an Privatpersonen ist nicht erlaubt.

Salpetersäure kann mit Wasser verdünnt werden. Die Dissoziation von Salpetersäure in Oxoniumionen und Nitrationen ist eine exotherme Reaktion. Dabei entsteht Wärme und die Säure kann spritzen. Deshalb sollte der Grundsatz beachtet werden: „Erst das Wasser, dann die Säure, sonst passiert das Ungeheure.“

Die Mischung aus Salpetersäure und Salzsäure wird Scheidewasser genannt, weil mit dieser Lösung Silber von Gold getrennt werden kann.

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