Muitas reações químicas resultam na geração de um produto gasoso. Embora a maioria das reações produtoras de gás realizadas, por exemplo, em laboratórios de química de nível introdutório gerem hidrogênio, oxigênio ou dióxido de carbono, algumas também produzem nitrogênio. A reação entre nitrito de sódio, NaNO2 e ácido sulfâmico, HSO3NH2, por exemplo, produz hidrogenossulfato de sódio, ou NaHSO4, água ou H2O e gás nitrogênio, N2. O experimentador pode até realizar a reação dentro de uma seringa para capturar o nitrogênio, embora isso requeira algum equipamento especializado.
Pese cerca de 3,5 gramas de nitrito de sódio sólido em uma balança e transfira para um pequeno copo ou frasco. Adicione cerca de 50 mL de água ao frasco ou copo e agite ou agite o conteúdo até que o nitrito de sódio se dissolva completamente. Transfira a solução para um cilindro graduado de 100 mL e adicione água até um volume final de 100 mL. Transfira a solução para uma garrafa de plástico vazia de 16 ou 20 onças, que servirá como recipiente de reação.
Pese cerca de 4,0 gramas de ácido sulfâmico sólido e reserve.
Prepare-se para iniciar a reação tendo um balão pronto para ser colocado sobre a abertura da garrafa assim que você adicionar o ácido sulfâmico. Em seguida, em uma área bem ventilada, posicione a garrafa na vertical, adicione rapidamente o ácido sulfâmico à garrafa e imediatamente encaixe um balão sobre a abertura da garrafa. A geração de gás nitrogênio deve começar imediatamente.
Monitore a reação de perto para garantir que o balão não transborde e salte para fora do frasco. No entanto, em nenhum momento aponte a garrafa para você ou outra pessoa. Quando o balão parar de encher, ou se o balão parecer estar totalmente inflado, segure o balão pelo gargalo e remova-o da garrafa. O balão contém gás nitrogênio com um traço de ar.
Neutralize o ácido sulfâmico e a solução de nitrito de sódio adicionando bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio) à garrafa até que ele não libere mais gás e, em seguida, descarte a solução no ralo. Enxágüe todas as vidrarias e aparelhos com solução de bicarbonato de sódio e depois enxágue-os bem ou, no caso da garrafa de plástico, jogue-os fora.
Coisas que você precisa
- 3,5 gramas de nitrito de sódio
- Balança capaz de medir até 0,1 gramas
- Copo pequeno ou frasco
- Água
- Cilindro graduado de 100 mililitros
- Garrafa de plástico vazia de 16 ou 20 onças
- 4 gramas de ácido sulfâmico
- Balão
- Bicarbonato de sódio (bicarbonato de sódio)
Pontas
A reação descrita acima deve gerar cerca de 1,6 litros de gás nitrogênio. As proporções dos reagentes, no entanto, são diretamente escalonáveis, ou seja, reduzir pela metade todas as massas e volumes reduzirá o volume de nitrogênio pela metade.
Avisos
O nitrito de sódio é tóxico e o ácido sulfâmico é tóxico e corrosivo e forma ácidos fortes na água. O uso de óculos de segurança e luvas de borracha é fortemente recomendado. Sempre trabalhe em uma área bem ventilada e evite respirar a poeira de ácido sulfâmico. Não misture ácido sulfâmico e nitrito de sódio no estado sólido. Na ausência de água, eles formarão vapores nocivos em vez de nitrogênio. Não confunda nitrito de sódio, NaNO2, com nitrato de sódio, NaNO3. O nitrato de sódio não produz nitrogênio quando combinado com o ácido sulfâmico.