Sok kémiai reakció gáznemű termék keletkezését eredményezi. Bár a legtöbb gáztermelő reakció, amelyet például bevezető szintű kémiai laboratóriumokban hajtanak végre, hidrogént, oxigént vagy szén-dioxidot termel, néhányan nitrogént is termelnek. A nátrium-nitrit, NaNO2 és a szulfaminsav, a HSO3NH2 reakciója például nátrium-hidrogén-szulfátot vagy NaHSO4-et, vizet vagy H2O-t és nitrogéngázt, N2-t eredményez. A kísérletező akár egy fecskendő belsejében is elvégezheti a reakciót a nitrogén megkötésére, bár ehhez valamilyen speciális berendezésre van szükség.
Mérjünk ki kb. 3,5 gramm szilárd nátrium-nitritet mérlegen, és tegyük át egy kis pohárba vagy lombikba. Töltsön kb. 50 ml vizet a lombikba vagy a pohárba, és keverje addig, amíg a nátrium-nitrit teljesen fel nem oldódik. Vigye az oldatot egy 100 ml-es mérőhengerbe, majd adjon hozzá vizet 100 ml végtérfogatig. Vigye az oldatot egy üres 16 vagy 20 uncia műanyag palackba, amely a reakcióedényként szolgál.
Kb. 4,0 gramm szilárd szulfaminsavat súlyozzon le, és tegye félre.
Készüljön fel a reakció megkezdésére úgy, hogy készen áll egy léggömb az üveg nyílása fölé, amint hozzáadja a szulfaminsavat. Ezután jól szellőző helyen állítsa az üveget függőlegesen, gyorsan adja hozzá a szulfaminsavat az üveghez, és azonnal tegyen egy ballont az üveg nyílására. A nitrogéngáz előállítását azonnal meg kell kezdeni.
Figyelemmel kíséri a reakciót, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a léggömb nem fúj túl és nem pattan le az üvegről. Soha ne mutassa az üveget maga vagy más személy felé. Amikor a léggömb abbahagyja a felfújását, vagy ha úgy tűnik, hogy a ballon teljesen felfújt, szorítsa meg a ballont a nyakánál, és vegye ki az üvegből. A léggömb nitrogéngázt tartalmaz, nyomokban levegővel.
Semlegesítse a szulfaminsav- és nátrium-nitrit-oldatot szódabikarbóna (nátrium-hidrogén-karbonát) hozzáadásával az üvegbe, amíg az már nem fejlődik gázként, majd az oldatot ürítse lefolyóba. Öblítse le az összes üvegeszközt és készüléket nátrium-hidrogén-karbonát-oldattal, majd alaposan öblítse le, vagy műanyag palack esetén dobja el.
Amire szükséged lesz
- 3,5 gramm nátrium-nitrit
- 0,1 gramm mérésre alkalmas mérleg
- Kis csésze vagy lombik
- Víz
- 100 milliliteres henger
- Üres 16 vagy 20 uncia műanyag palack
- 4 gramm szulfaminsav
- Ballon
- Szódabikarbóna (nátrium-hidrogén-karbonát)
Tippek
A fent leírt reakciónak körülbelül 1,6 liter nitrogéngázt kell előállítania. A reagensek arányai azonban közvetlenül méretezhetők, vagyis az összes tömeg és térfogat felére csökkentve a nitrogén térfogata felére csökken.
Figyelmeztetések
A nátrium-nitrit mérgező, a szulfaminsav pedig mérgező és maró hatású, és erős savakat képez a vízben. Erősen ajánlott védőszemüveg és gumikesztyű használata. Mindig jól szellőző helyen dolgozzon, és kerülje a szulfaminsav por belélegzését. Ne keverje a szulfaminsavat és a nátrium-nitritet szilárd állapotban. Víz hiányában nitrogén helyett káros füstöket képeznek. Ne keverje össze a nátrium-nitrit, NaNO2, és nátrium-nitrát, NaNO3 keverékét. A nátrium-nitrát szulfaminsavval kombinálva nem termel nitrogént.