Salpetersäure

Fach Chemie

Klasse 10

Autor nessa304

Veröffentlicht am 05.06.2018

Schlagwörter

Salpetersäure Ringprobe und Lunges Reagenz

Zusammenfassung

Dieses Referat beinhaltet verschiedene Informationen über die Salpetersäure. Es wird auf wichtige Punkte wie zum Beispiel die Herstellung und die Geschichte der Salpetersäure eingegangen, aber auch auf die Herstellung und die Eigenschaften.

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Die Salpetersäure

  • Was ist Salpetersäure?
    Salpetersäure ist eine sehr bekannte und stabile Sauerstoffsäure des Elementes Stickstoff. Die Salpetersäure entsteht durch einer chemichen Reaktion von Stickstoffoxide und Luft. Die Säure ist farblos oder auch gelblich und wenn die Salpeterssäure mit Luft in Verbindung kommt, fängt die Säure beziehungsweise die Flüssigkeit an zu rauchen. Die Salpetersäure wird in braunen Flaschen aufbewahrt. Die Dichte der Salpetersäure beträgt 69,2%. Dies entspricht 1,42g/cm³.

  • Wie ist die Salpetersäure entdeckt wurden?
    In dem 9. Jahrhundert hatte der arabische Alchimist Geber durch das trockene Erhitzen von Salpeter und Cyprischem Vitriol sowie Alaun Salpetersäure gewonnen.Im späteren 13. Jahrhundert wurde die Salpetersäure von Albertus Magnus oft dafür verwendet, um Gold und Silber voneinander zutrennen. Dies wurde auch als Scheidewasser bezeichnet. Zu späteren Zeiten wurde Salpeter mit Eisenvitriol erhitzt. Das sollte bewirken, dass eine höhere Ausbeute, bei geringeren Temperaturen erzeugt wird. Im 17 Jahrhundert wurde die Salpetersäure häuftig durch die Umsetzung und Destillation von Salpeter und Schwefelsäure gebräuchlich. Diese Methode zur Gewinnung von Salpetersäure wird zur heutigen Zeit auch noch sehr oft bei den normalen Laborverfahren genutzt. Im 18. Jahrhundert wurde durch A. L. Lavoisier chemischen Bestandteile der Salpetersäure nachgewiesen. Diese waren Sauerstoff und Stickstoff. Henry Cavendish bestimmte auch die genauere Zusammensetzung von Salpetersäure und stellte die Synthese bezüglich, des Stickstoffes in der Luft und die verbreitete elektrische Ladung auf. Im 19. Jahrhundert war dann günstige Schwefelsäure sowie Chilesalpeter in großen Mengen verfügbar.

  • Wie wird die Salpetersäure hergestellt?
    Die Salpetersäure wird seit 1908 mit dem Ostwaldverfahren hergestellt. Das Verfahren beschreibt die Oxidation von Ammoniak und ist in drei Verfahrensschritte unterteilt. Im ersten Schritt wird das Ammoniak mit Sauerstoff in der Gegenwart von Platin bei 600° bis 700° zu Wasser und Stickstoffmonoxid umgesetzt. Dabei ist es zu beachten, dass das Gasgemisch den Katalysator nur einen sehr kurzen Moment berührt, weil ansonsten die Elemente des Stickstoffmonoxid wieder verfallen. Anschließend wird dafür gesorgt, dass die Temperatur des Stickstoffes unter 50° fällt und es erneut mit Sauerstoff oxidiert. Das Stickstoffmonoxid oxidiert mit Sauerstoff und es entsteht Stickstoffdioxid. Im letzten Schritt wird das Stickstoffdioxid in Rieseltürme mit Wasser gefüllt. Dort verbindet sich Stickstoffmonoxid mit sauerstoff und Wasser und reagiert zu der Salpetersäure.

  • Welche Eigenschaften hat die Salpetersäure?
    Die Salpetersäure ist normalerweise farblos. Jedoch kann sich die Flüssigkeit gelblich oder auch rötlich färben. Dies wird durch gelöstes Stickstoffdioxid in der Flasche bewirkt. Freies Stickkstoffdioxid ist auch gut zu erkennen, weil es raucht und somit auch rauchende Salpetersäure genannt wird. Salpeterssäure besteht aus 90% HNO³ und wirkt daher sehr stark oxidierent. Zudem kann die Salpetersäure leichtbrennbare Stoffe entzünden. Daher gilt Salpetersäure ab 70% als brandfördernd. Eine weitere Eigenschaft von Salpetersäure ist es auch, dass die Säure mit den meisten Metallen reagiert. jedoch gibt es auch ein paar Außnahmen wie zum Beispiel Edelmetalle Gold, Platin und Iridium.

  • Welche Verwendungen hat die Salpetersäure?
    Als Verwendungszweck der Salpetersäure gilt die Herstellung von Nitraten und Düngemittel sowie als Scheidewasser, welches zur Trennung von Gold und Silber genutzt wird. Weitere Verwendungszwecke ist die Verbrennung und Beizung von Metallen, zur Veränderung von Fetten im Bezug auf Reinigung oder auch zum pollieren von Metallen.

  • Wie kann man Salpetersäure nachweisen?
    Die Salpetersäure kann mit der Ringprobe nachgewiesen werden. Diese Probe funktioniert nach einem ganz einfachen Prinzip. Ziel und Zweck ist es, die Nitrat-Ionen in der wässrige Lösung nachzuweisen. Es wird ein kleiner Teil der Probelösung in ein Reagenzgals mit verdünnsteter Schwefelsäure angesäuert und mit einem Tropfen Eisensulfat-Lösung versetzt. Anschließend wir mit konzentrierter Schwefelsäure unterschichtet. Das heißt, dass es die Flüssigkeit vermischt wird. Im folgenden Schritt, findet eine Redoxreaktion statt. Das heißt, dass die Nitrat-Ionen zu Stickstoffmonixid werden und die Eisenionen oxidieren. Dabei lagert sich das überschüssige Stickstoffmonoxid an den Eisenionen an. Verschiedene Komplexe führen dazu, dass rötlich-violette bis braune ringförmige Verfärbungen entlang der Reagenzglas auffindbar sind. Anhand dieser Verfärbungen erkennt man, dass Nitrat-Ionen vorhanden sind. Eine weitere Nachweismöglichkeit wäre das Lunges Reagenz. Das Lunges Reagenz, ist eine bekannte Lösung aus Sulfanilsäure und 1-Naphthylamin. Zuerst gibt man einen kleinen Teil der Stoffprobe in eine verdünnte Salzsäure. Im nächsten Schritt tröpfelt man einen kleinen teil der Sulfanilsäure und des Napthylamins über die Stoffprobe. Man versetzt es noch zusätzlich mit Zinkstaub und kann bei vorhanden der Nitrat-Ionen eine Rotfärbung erkennen.

  • Was ist zu beachten, wenn man mit Salpetersäure arbeitet oder auch öfters verwendet?
    Wenn man mit Salpetersäure arbeitet muss man viele Dinge beachten, denn die Lösung wirkt sehr starkt auf die menschliche Haut sowie Augen und Schleimhäute und kann zu einer Verätzung führen. Auch das Einatmen ist sehr gefährlich und kann auch zu Verätzungen der Lungenbläschen führen und auch Lungenentzündungen oder Bronchialkatarrhe können auftreten. Bemerkt man dieses erst zu spät kann ein Lungenödem entstehen und es kann Lebensgefährlich sein. Es bildet sich ein gelber Nitrofarbstoff. Dieses macht sich bemerkbar an den Fingernägel, wenn ein gelber Rand entsteht. Die größte Gefahr entsteht daher bei dem Erhitzen von Salpetersäuere. Deshalb ist es zu beachten, dass man eine Schutzbrille,sowie Handschuhe für Chemikalien und einen Mundschutz zu tragen hat, wenn man mit Salpetersäure ein Experiment durchführt.