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  Salpetersäure   HNO3 . aq 
  
   
  
  
In braunen Flaschen 
aufbewahren 

Farblose oder gelbliche,   
an der Luft rauchende 
Flüssigkeit

 Molmasse (reine HNO3)  63,013 g/mol  
  
  
  
AGW  1 ml/m3 (TRGS 900) 
Dichte (69,2%)  1,42 g/cm3   
Schmelzpunkt (69,2%)  ca. -42 °C  
Siedepunkt (69,2%)  +121,8 °C   
Wasserlöslichkeit   
in jedem Verhältnis mischbar
Piktogramme 
GHS 03 
GHS 05 
Gefahr		 Gefahrenklassen + Kategorie  
Oxidierende Flüssigkeiten 3  
Ätz-/Reizwirkung auf die Haut 1A  
(Abstufung bei Verdünnungen)		 HP-Sätze (siehe auch Hinweis)  
H 272, 314   P 220, 260, 280.1-3+7,  
303+361+353, 304+340, 305+351+338,  
310   Entsorgung
Etikett drucken Deutscher Name Englischer Name
CAS  7697-37-2 Salpetersäure Nitric acid
   
Bemerkung für Schulen: Für Schülerversuche sollte höchstens die 12%ige Säure verwendet werden. Rauchende oder konzentrierte Salpetersäure ist kein Explosivstoff, sie kann aber zur Herstellung von derartigen Stoffen verwendet werden (>Hinweise).
    
  
Eigenschaften 
  
Die konzentrierte Säure wirkt auf Haut, Augen und Schleimhäute stark ätzend. Das Einatmen der Dämpfe führt zu Bronchialkatarrh, Lungenentzündung und Verätzung der Lungenbläschen. Bei Hautkontakt erfolgt eine Gelbfärbung in einer Xanthoprotein-Reaktion. Dabei bildet sich ein gelber Nitrofarbstoff.   

  

Rauchende Salpetersäure
 
 
Rauchende Salpetersäure setzt Stickstoffdioxid frei
Xanthoproteinreaktion
  
 
Xanthoproteinreaktion am Daumen des Webmasters
  
 
Die handelsübliche, konzentrierte Salpetersäure besitzt eine Konzentration von etwa 65%. Die 100%-ige, rote, rauchende Salpetersäure ist im absolut reinen Zustand farblos, wenn sie unter Luftabschluss gekühlt aufbewahrt wird. Die rauchende Salpetersäure zersetzt sich schon an der Luft oder beim Sieden unter Bildung von rotbraunem Stickstoffdioxid, das die Rotfärbung verursacht:   
  
4 HNO3   4 NO2  +  2 H2O  +  O2    

Rauchende Salpetersäure ist ein sehr starkes Oxidationsmittel und kann Holz oder Stroh spontan entzünden.  
   
Die Dichte variiert bei den unterschiedlichen Konzentrationen. Beim Verdünnen der Säure muss dies berücksichtigt werden. 
 
Konzentration Bezeichnung Dichte
100% rauchend 1,52 g/cm3
65% konzentriert 1,40 g/cm3
10% verdünnt 1,05 g/cm3
    
 
Eine 69,2%ige Salpetersäure bildet ein azeotropes Gemisch, das bei 121,8 °C siedet.  Die Salpetersäure ist eine relativ starke Säure, sie ist in wässriger Lösung fast vollständig dissoziiert:  
   
Salpetersäure  +  Wasser    Nitrat-Ion  +   Hydronium-Ion    
         HNO3      +    H2O          NO3-     +         H3O+    
   
Bei der Reaktion mit den Metallen entstehen die Salze der Salpetersäure, die Nitrate. Mit Zink erhält man Zinknitrat, mit Kupfer Kupfer(II)-nitrat. Das bei dieser Reaktion gebildete Stickstoffmonooxid  NO reagiert mit Luft sofort weiter zu rotbraunem Stickstoffdioxid   NO2 .
  
3 Zn  +  8 HNO3   3 Zn(NO3)2  +  4 H2O  +  2 NO
3 Cu  +  8 HNO3   3 Cu(NO3)2  +  4 H2O  +  2 NO

 
 
Reaktionen von konzentrierter Salpetersäure mit Metallen
 
 
Magnesium, Zink, Kupfer und Silber lösen sich auf. Dabei entstehen Stickstoffdioxid und die entsprechenden Salze der Metalle. Gold ist dagegen beständig, erst bei der Zugabe von konzentrierter Salzsäure löst sich auch dieses.
  
 Film erhältlich auf >DVD

  
Scheidewasser und Königswasser  
  
Salpetersäure ist neben Salzsäure und Schwefelsäure eine der stärksten Säuren und zersetzt sogar Edelmetalle wie Silber. Nur Gold und Platin sind beständig. Da man mit einer 50%igen Salpetersäure Silber aus Gold herauslösen kann, wurde diese Lösung früher auch als Scheidewasser bezeichnet. Vermischt man ein Volumenteil konzentrierte Salpetersäure mit drei Volumenteilen konzentrierter Salzsäure, entsteht Königswasser. Diese Mischung löst Gold auf (siehe Foto oben rechts). Dabei bildet sich die Goldverbindung Tetrachlorogold(III)-säure (Summenformel: HAuCl4). Diesen Stoff kann man auskristallisieren lassen, wobei lange, gelbe Nadeln entstehen, die an der Luft zerfließen und sich in Wasser und Alkohol sehr gut lösen. Bei der Zugabe von Zinn(II)-chlorid entsteht kolloidales Gold, das purpurrot oder violett gefärbt ist. Das Pigment wird auch als Cassius'scher Goldpurpur bezeichnet (1663 von dem Arzt Cassius entdeckt):  
   
  

Cassius'scher Goldpurpur
 
 
Gold in kolloidaler Form...
Kolloidales Gold
  
 
...ist purpurrot oder violett gefärbt.
  
   
Die Tetrachlorogold(III)-säure dient als Ausgangsstoff zur Herstellung anderer Goldverbindungen wie Gold(III)-chlorid oder Gold(III)-oxid. Gold(III)-chlorid und gold-organische Verbindungen eignen sich als Katalysator für organische Synthesen. Mit Gold(III)-oxid lassen sich Gläser färben. 
   
Herstellung 
  
Die Herstellung von Salpetersäure kommt schon bei den mittelalterlichen Alchimisten wie Geber vor. In dem Werk "De inventione veritatis" (Von der Entdeckung der Wahrheit, erschienen vermutlich im 14. Jahrhundert) wird das Erhitzen einer Mischung aus Kupfervitriol (Kupfersulfat), Alaun (Kaliumaluminiumsulfat) und Salpeter (Kaliumnitrat) auf Rotglut beschrieben. Die dabei entstehenden (nach heutigem Wissen) nitrosen Gase ließen sich mit Wasser zur Salpetersäure umsetzen. Möglicherweise stellten aber die arabischen Alchimisten schon vor dem Mittelalter Salpetersäure her. Die Herstellung von Königswasser aus Salpetersäure und Ammoniumchlorid geht vermutlich bis in die Zeit vor dem Mittelalter, bis zu den arabischen Alchimisten im 7. oder 8. Jahrhundert zurück. In den Raimundus Lullus untergeschobenenen pseudo-lullischen Schriften wird um 1332 die Wirkung der Salpetersäure auf Metalle, die Herstellung von Scheidewasser ("aqua fortis acuta") und von Königswasser beschrieben.  
  
Die heute im Labor noch gebräuchliche Herstellung aus Schwefelsäure und Kaliumnitrat geht auf Johann Rudolph Glauber (1604-1670) zurück:   
  
Kaliumnitrat  +  Schwefelsäure   Salpetersäure  +  Kaliumhydrogensulfat 
    KNO3    +     H2SO4            HNO3     +         KHSO4  
     
Glauber entwickelte auch als erster ein Verfahren zur Darstellung von Königswasser ("Aqua regis") aus Kochsalz und Salpetersäure.   
   
Im Jahre 1903 entwickelten der norwegische Physiker Kristian Olaf Bernhard Birkeland (1867-1917) und der norwegische Ingenieur Sam Eyde (1866-1940) ein Verfahren, bei dem sie Luftstickstoff mit Luftsauerstoff im Lichtbogen zur Reaktion brachten. Legt man zwischen zwei Elektroden in einer Reaktionskugel eine Hochspannung an, entsteht ein Lichtbogen. Dabei reagiert der Luftstickstoff mit dem Luftsauerstoff zu Stickstoffmonooxid (NO). Dieses reagiert mit noch vorhandenem Sauerstoff weiter zu Stickstoffdioxid (NO2), das orangebraun gefärbt ist:  
   
N2  +  O2   2 NO   
2 NO  +  O2     2 NO2    
    
  
Reaktionskugel und Hochspannungsquelle
 
 
In der Reaktionskugel befindet sich Luft. Nach dem... 
Funkenbogen
  
 
...Einschalten der Hochspannung entsteht ein gelbes Gas. 
 
Film erhältlich auf >DVD
  
  
Wenn das entstehende Stickstoffdioxid in Wasser geleitet wird, dann bildet sich Salpetersäure und erneut Stickstoffmonooxid:  
   
3 NO2  +  H2O   2 HNO3  +  NO   
   
Dieses Verfahren zur Herstellung von Salpetersäure wird selten angewandt. Es konnte sich einige Zeit lang nur in Skandinavien behaupten, also in Ländern, wo die Elektrizität durch Wasserkraft preiswert zur Verfügung steht.  
  
Heute wird Salpetersäure in der chemischen Industrie hauptsächlich nach dem Ostwald-Verfahren durch die Oxidation von Ammoniak hergestellt.  

> Ostwald-Verfahren zur Salpetersäureherstellung  
> Geschichte zur Entwicklung des Ostwald-Verfahrens
    
  
Verwendung 
  
Salpetersäure ist ein wichtiges Zwischenprodukt zur Herstellung von Düngemitteln und anderen chemischen Verbindungen (z. B. Phosphorsäure, Oxalsäure, Collodium, Amine, Farbstoffe, Medikamente, u.a.). Sie ist auch ein Ausgangsstoff zur Herstellung von Sprengstoffen wie Nitroglycerin (beim Aufsaugen auf Kieselgur erhält man mit diesem Dynamit), Trinitrotoluol (TNT) oder Hexogen (RDX). Kaliumnitrat, ein Salz der Salpetersäure, ist ein Bestandteil des Schwarzpulvers.  
  
  
Prüfsäurekasten zum Testen von Gold
 
 
Im Prüfsäurekasten befinden sich Flaschen mit Probiersäuren verschiedener Konzentrationen. 
Schieferplatte mit Abrieben eines Goldringes
  
 
Die Abriebe eines Goldstückes auf einer Schieferplatte werden mit den Probiersäuren behandelt.
 
Film erhältlich auf >DVD
   
  
Juweliere verwenden Salpetersäure in verschiedener Konzentration und Kombination mit Salzsäure als Prüfsäure zur Bestimmung des Goldgehaltes in Schmuck. Dabei überprüfen sie, ob sich ein Abrieb des Schmuckstückes in der Prüfsäure löst. Die Konzentration wird ständig erhöht, löst sich der Abrieb, dann liegt der Goldgehalt darunter.
   
 
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