Muchas reacciones químicas dan como resultado la generación de un producto gaseoso. Aunque la mayoría de las reacciones de producción de gas llevadas a cabo, por ejemplo, en laboratorios de química de nivel introductorio, generan hidrógeno, oxígeno o dióxido de carbono, algunas también producen nitrógeno. La reacción entre el nitrito de sodio, NaNO2 y el ácido sulfámico, HSO3NH2, por ejemplo, produce hidrogenosulfato de sodio, o NaHSO4, agua, o H2O y gas nitrógeno, N2. El experimentador puede incluso llevar a cabo la reacción dentro de una jeringa para capturar el nitrógeno, aunque hacerlo requiere algún equipo especializado.
Pese aproximadamente 3,5 gramos de nitrito de sodio sólido en una balanza y transfiéralo a una taza o matraz pequeño. Agregue aproximadamente 50 ml de agua al matraz o taza y agite o revuelva el contenido hasta que el nitrito de sodio se disuelva por completo. Transfiera la solución a una probeta graduada de 100 mL y luego agregue agua hasta un volumen final de 100 mL. Transfiera la solución a una botella de plástico vacía de 16 o 20 onzas, que servirá como recipiente de reacción.
Pese aproximadamente 4.0 gramos de ácido sulfámico sólido y déjelo a un lado.
Prepárese para comenzar la reacción teniendo un globo listo para colocar sobre la abertura de la botella tan pronto como agregue el ácido sulfámico. Luego, en un área bien ventilada, coloque la botella en posición vertical, agregue rápidamente el ácido sulfámico a la botella e inmediatamente coloque un globo sobre la abertura de la botella. La generación de nitrógeno gaseoso debe comenzar de inmediato.
Supervise la reacción de cerca para asegurarse de que el globo no se infla demasiado y salga de la botella. Sin embargo, en ningún momento apunte el frasco hacia usted o hacia otra persona. Cuando el globo deje de inflarse, o si el globo parece estar completamente inflado, pellizque el globo por el cuello y retírelo de la botella. El globo contiene gas nitrógeno con un rastro de aire.
Neutralice la solución de ácido sulfámico y nitrito de sodio agregando bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio) a la botella hasta que ya no desprenda gas, luego deseche la solución por un desagüe. Enjuague toda la cristalería y el aparato con una solución de bicarbonato de sodio y luego enjuáguelos a fondo o, en el caso de la botella de plástico, deséchelos.
Cosas que necesitará
- 3,5 gramos de nitrito de sodio
- Balanza capaz de medir hasta 0,1 gramos
- Taza o matraz pequeño
- Agua
- Probeta graduada de 100 mililitros
- Botella de plástico vacía de 16 o 20 onzas
- 4 gramos de ácido sulfámico
- Globo
- Bicarbonato de sodio (bicarbonato de sodio)
Consejos
La reacción descrita anteriormente debería generar aproximadamente 1,6 litros de gas nitrógeno. Sin embargo, las proporciones de reactivos son directamente escalables, es decir, si se reducen a la mitad todas las masas y volúmenes, se reducirá el volumen de nitrógeno a la mitad.
Advertencias
El nitrito de sodio es tóxico y el ácido sulfámico es tóxico y corrosivo y forma ácidos fuertes en el agua. Se recomienda encarecidamente el uso de gafas de seguridad y guantes de goma. Trabaje siempre en un área bien ventilada y evite respirar el polvo de ácido sulfámico. No mezcle ácido sulfámico y nitrito de sodio en estado sólido. En ausencia de agua, formarán humos nocivos en lugar de nitrógeno. No confunda el nitrito de sodio, NaNO2, con el nitrato de sodio, NaNO3. El nitrato de sodio no produce nitrógeno cuando se combina con ácido sulfámico.