Frage von Gummiauge, 74

Wie kann man Salpetersäure aus Wasser und Luft herstellen?

Folgende Reaktionsgleichung schwebt mir vor:

2 H2O + 2 N2 + 5 O2 -> 4 HNO3

Hilfreichste Antwort - ausgezeichnet vom Fragesteller
von vach77, Community-Experte für Chemie, 36

Mit der von Dir vorgeschlagenen Summengleichung hast Du im weitesten Sinn sogar recht. Nur läuft die Reaktion bei Normaltemperatur so, wie schon Feldschwarz sagte, nicht ab. Ein Leben wäre bei einem solchen Reaktionsverhalten nicht möglich.

Durch Umweltverschmutzung kann aber tatsächlich mit den von Dir angegebenen Edukten Salpetersäure entstehen.

Durch hohe Temperaturen (Blitz, oder im Automotor) kommt es zu folgender Reaktion:

N₂ + O₂ --> 2 NO

Das unbständige Stickstoff(II)-oxid reagiert sofort weiter zu Stickstoff(IV)-oxid

2 NO + O₂ --> 2 NO₂

Dieses Gas reagiert mit Regenwasser zu einem Gemisch aus salpetriger Säure und Salpetersäure

2 NO₂ + 2 H₂O --> HNO₂ + HNO₃

Die unbeständige salpetrige Säure reagiert mit Luftsauerstoff auch zu Salpetersäure

2 HNO₂ + H₂O --> HNO₃

Kommentar von vach77 ,

Zur meiner letzten Reaktionsgleichung: Wenn ich im Text "mit Luftsauerstoff" schreibe, dann sollte man auch O₂ statt H₂O nehmen. Also

2 HNO₂ + O₂ --> 2 HNO₃

Antwort
von Feldschwarz, 49

Zur Salpetersäureherstellung funktioniert das Ostwaldverfahren, mit verdichtetem NH3 und mit Katalysator, bei 900^C..
Die Bindungsenergien der kovalent gebundenen Gase O2 und N2 sind viel zu groß, so eine Reaktion wird (zum Glück) nicht ablaufen.

Antwort
von ThomasJNewton, 26

Nur erfolgt diese Reaktion, so richtig sie ist, freiwillig nur in Gegenrichtung:
4 HNO₃ -> 2 H₂O + 2 N₂ + 5 O₂.

Der Rest ist dann eher Technik als Chemie. Chemietechnik sozusagen. Und nicht umsonst zu haben.

Kommentar von Gummiauge ,

Dann könnte man doch den Salpetersäuremotor entwickeln. Dieser würde das HNO3 zu Wasser, Luft und Sauerstoff verbrennen und wäre damit sehr umweltfreundlich. Denn wenn die Reaktion freiwillig abläuft, müsste Energie freiwerden, weil doch freiwillig immer der energieärmere Zustand eingenommen wird (ein Gesetz in der Chemie).

Kommentar von ThomasJNewton ,

Solange du keine Salpetersäure aus dem Boden pumpen kannst - und das ist leider völlig unmöglich - musst du sie doch vorher herstellen.

Und das kostet mindestens die gleiche Energie, die du später raussziehen kannst.

Davon abgesehen ist der Umgang mit Salpetersäure aus mehreren Gründen recht gefährlich.

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