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Salpetersäure
Salpetersäure
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Rini Knitter
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Referat Salpetersäure Handout Ostwaldverfahren Stoffeigenschaften Verwendung Nachweise Versuch Münze in Salperersäure
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● Salpetersäure Salpetersäure ist die bekannteste und stabilste Sauerstoffsäure des Stickstoffs. Name: von Chilesalpeter (NaNO3), aus dem sie bis zum 1. Weltkrieg mit konzentrierter Schwefelsäure hergestellt wurde Salpetersäure wird technisch seit 1908 nach dem Ostwaldverfahren hergestellt Ostwaldverfahren: 1. Schritt: Das Ammoniak (NH3) wird mit Sauerstoff (02) und einem Platin-Rhodium-Katalysator bei 600 bis 700 °C zu Wasser (H₂O) und Stickstoffmonoxid (NO) umgesetzt Das Gasgemisch darf den Katalysator nur ganz kurz berühren, da ansonsten das Stickstoffmonoxid wieder in die Elemente zerfällt. 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H₂O 2. Schritt: Die Temperatur des Stickstoffmonoxid (NO)sinkt auf unter 50 °C und es läuft eine weitere Oxidation mit Sauerstoff (O2) zu Stickstoffdioxid (NO₂) ab. 2 NO + O2 → 2 NO2 3. Schritt: ● Dieses wird in Rieseltürmen mit Wasser zu Salpetersäure (HNO3) umgesetzt. Als Zwischenprodukte entstehen Stickstoffmonoxid (NO) und die Salpetrige Säure (HNO2). 4 NO2 + 2 H₂O + O₂ → 4 HNO3 Eine unerwünschte Nebenreaktion, die auch ohne Katalysator abläuft, ist die Oxidation des Ammoniaks zu elementarem Stickstoff unter Bildung von Wasser: NH3 + 3 02 → 2 N2 + 6H₂O Stoffeigenschaften: in reinem Zustand farblos löst die meisten Metalle auf Bei Lichteinfall zersetzt sie sich unter Bildung von braunem Stickstoff → gelb bis Rotfärbung Ausnahmen: Gold, Platin, Iridium, Aluminium, Titan, Zirconium, Hafnium, Niob, Tantal, Wolfram widerstehen wegen der Passivierung durch Salpetersäure, wobei sich auf dem Metall eine...
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fest haftende, undurchlässige Oxidschicht bildet. Da man somit Gold und Silber trennen konnte, wurde sie früher Scheidewasser genannt. Gemischt mit Salzsäure (Königswasser) kann sie auch diese Edelmetalle auflösen Verwendung: ● ● ● in Form ihrer Salze (Nitrate) als Düngemittel und für Explosivstoffe, als Silbernitrat für die Photoindustrie, als Scheidewasser zur Trennung (Quartation) von Gold und Silber (Silber wird aufgelöst) in Mischungen mit Salzsäure als Königswasser zum Auflösen von Gold sowie zum Nachweisen von Gold zum Beizen und Brennen von Metallen bei der Herstellung von Farbstoffen, Heilmitteln, Explosivstoffen und Desinfektionsmitteln, zum Polieren von Metallen. Neuerdings um Mutationen in der DNA zu erzeugen → Krebserregend Nachweisen: Salpetersäure kann mittels Nitratnachweis durch die Ringprobe nachgewiesen werden Ringprobe: Dabei wird die Probelösung in einem Reagenzglas mit einigen Tropfen Eisen(II)-sulfat-Lösung versetzt und anschließend vorsichtig mit konzentrierter Schwefelsäure unterschichtet, wobei sich eine ringförmigen Braunfärbung beobachten lässt Versuch ● Beobachtung: Es entstehen braune Dämpfe Kupfer löst sich auf, Blaufärbung der Flüssigkeit Erklärung: Kupfer wird oxidiert NO2 wird als brauner Dampf frei Cu2+-lonen färben die Lösung blau M= Münze M + HNO3 →→ 3MNO3 + NO + 4H2O und 2NO + O2 > 2NO
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● Salpetersäure Salpetersäure ist die bekannteste und stabilste Sauerstoffsäure des Stickstoffs. Name: von Chilesalpeter (NaNO3), aus dem sie bis zum 1. Weltkrieg mit konzentrierter Schwefelsäure hergestellt wurde Salpetersäure wird technisch seit 1908 nach dem Ostwaldverfahren hergestellt Ostwaldverfahren: 1. Schritt: Das Ammoniak (NH3) wird mit Sauerstoff (02) und einem Platin-Rhodium-Katalysator bei 600 bis 700 °C zu Wasser (H₂O) und Stickstoffmonoxid (NO) umgesetzt Das Gasgemisch darf den Katalysator nur ganz kurz berühren, da ansonsten das Stickstoffmonoxid wieder in die Elemente zerfällt. 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H₂O 2. Schritt: Die Temperatur des Stickstoffmonoxid (NO)sinkt auf unter 50 °C und es läuft eine weitere Oxidation mit Sauerstoff (O2) zu Stickstoffdioxid (NO₂) ab. 2 NO + O2 → 2 NO2 3. Schritt: ● Dieses wird in Rieseltürmen mit Wasser zu Salpetersäure (HNO3) umgesetzt. Als Zwischenprodukte entstehen Stickstoffmonoxid (NO) und die Salpetrige Säure (HNO2). 4 NO2 + 2 H₂O + O₂ → 4 HNO3 Eine unerwünschte Nebenreaktion, die auch ohne Katalysator abläuft, ist die Oxidation des Ammoniaks zu elementarem Stickstoff unter Bildung von Wasser: NH3 + 3 02 → 2 N2 + 6H₂O Stoffeigenschaften: in reinem Zustand farblos löst die meisten Metalle auf Bei Lichteinfall zersetzt sie sich unter Bildung von braunem Stickstoff → gelb bis Rotfärbung Ausnahmen: Gold, Platin, Iridium, Aluminium, Titan, Zirconium, Hafnium, Niob, Tantal, Wolfram widerstehen wegen der Passivierung durch Salpetersäure, wobei sich auf dem Metall eine...
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