Molte reazioni chimiche portano alla generazione di un prodotto gassoso. Sebbene la maggior parte delle reazioni di produzione di gas eseguite, ad esempio, nei laboratori di chimica di livello introduttivo generano idrogeno, ossigeno o anidride carbonica, alcune producono anche azoto. La reazione tra nitrito di sodio, NaNO2 e acido solfammico, HSO3NH2, per esempio, produce sodio idrogeno solfato, o NaHSO4, acqua, o H2O e azoto gassoso, N2. Lo sperimentatore può anche eseguire la reazione all'interno di una siringa per catturare l'azoto, anche se per farlo sono necessarie alcune attrezzature specializzate.
Pesare circa 3,5 grammi di nitrito di sodio solido su una bilancia e trasferirlo in una tazzina o in una fiaschetta. Aggiungere circa 50 ml di acqua nella beuta o nella tazza e agitare o mescolare il contenuto finché il nitrito di sodio non si dissolve completamente. Trasferire la soluzione in un cilindro graduato da 100 ml e quindi aggiungere acqua fino a un volume finale di 100 ml. Trasferire la soluzione in una bottiglia di plastica vuota da 16 o 20 once, che fungerà da recipiente di reazione.
Pesare circa 4,0 grammi di acido solfammico solido e metterlo da parte.
Preparati ad avviare la reazione avendo un palloncino pronto da posizionare sopra l'apertura della bottiglia non appena aggiungi l'acido solfammico. Quindi, in un'area ben ventilata, posizionare la bottiglia in posizione verticale, aggiungere rapidamente l'acido solfammico alla bottiglia e far scattare immediatamente un palloncino sull'apertura della bottiglia. La generazione di azoto dovrebbe iniziare immediatamente.
Monitora attentamente la reazione per assicurarti che il palloncino non si gonfi eccessivamente e si stacchi dal flacone. Tuttavia, non puntare mai la bottiglia verso se stessi o un'altra persona. Quando il palloncino smette di gonfiarsi, o se sembra che sia completamente gonfio, pizzica il palloncino sul collo e rimuovilo dalla bottiglia. Il pallone contiene azoto gassoso con una traccia d'aria.
Neutralizzare la soluzione di acido solfammico e nitrito di sodio aggiungendo bicarbonato di sodio (bicarbonato di sodio) alla bottiglia fino a quando non sviluppa più gas, quindi smaltire la soluzione in uno scarico. Sciacquare tutta la vetreria e gli apparecchi con una soluzione di bicarbonato di sodio e poi sciacquarli accuratamente o, nel caso della bottiglia di plastica, buttarli via.
Cose di cui avrai bisogno
- 3,5 grammi di nitrito di sodio
- Bilancia in grado di misurare fino a 0,1 grammi
- Tazzina o fiaschetta
- acqua
- Cilindro graduato da 100 millilitri
- Bottiglia di plastica vuota da 16 o 20 once
- 4 grammi di acido solfammico
- Palloncino
- Bicarbonato di sodio (bicarbonato di sodio)
Suggerimenti
La reazione sopra descritta dovrebbe generare circa 1,6 litri di azoto gassoso. Le proporzioni dei reagenti, tuttavia, sono direttamente scalabili, cioè dimezzare tutte le masse e i volumi ridurrà il volume di azoto della metà.
Avvertenze
Il nitrito di sodio è tossico e l'acido solfammico è sia tossico che corrosivo e forma acidi forti nell'acqua. Si raccomanda vivamente l'uso di occhiali di sicurezza e guanti di gomma. Lavorare sempre in un'area ben ventilata ed evitare di respirare la polvere di acido solfammico. Non mescolare acido solfammico e nitrito di sodio allo stato solido. In assenza di acqua, formeranno fumi nocivi al posto dell'azoto. Non confondere il nitrito di sodio, NaNO2, con il nitrato di sodio, NaNO3. Il nitrato di sodio non produce azoto se combinato con l'acido solfammico.