Mnoho chemických reakcií vedie k tvorbe plynného produktu. Aj keď väčšina reakcií na výrobu plynu, ktoré sa uskutočňujú napríklad v laboratóriách na úvodnej úrovni, generuje vodík, kyslík alebo oxid uhličitý, niektoré z nich tiež produkujú dusík. Reakciou medzi dusitanom sodným, NaN02 a kyselinou sulfámovou, HSO3NH2, napríklad vznikne hydrogénsíran sodný alebo NaHS04, voda alebo H20 a plynný dusík, N2. Experimentátor môže dokonca uskutočniť reakciu vo vnútri injekčnej striekačky na zachytenie dusíka, aj keď to vyžaduje určité špeciálne vybavenie.
Odvážte na váhe asi 3,5 gramu tuhého dusitanu sodného a preneste ho do malého pohára alebo banky. Do banky alebo hrnčeka pridajte asi 50 ml vody a vírte alebo miešajte, kým sa dusitan sodný úplne nerozpustí. Roztok sa prenesie do 100 ml odmerného valca a potom sa pridá voda do konečného objemu 100 ml. Roztok prelejte do prázdnej plastovej fľaše s objemom 16 alebo 20 uncí, ktorá bude slúžiť ako reakčná nádoba.
Odvážte asi 4,0 gramu pevnej kyseliny sulfámovej a odstavte ju.
Pripravte sa na spustenie reakcie tak, že budete mať pripravený balón umiestniť nad otvor fľaše hneď po pridaní kyseliny sulfámovej. Potom na dobre vetranom mieste umiestnite fľašu do zvislej polohy, rýchlo do fľaše pridajte kyselinu sulfámovú a okamžite zacvaknite balónik cez otvor fľaše. Tvorba plynného dusíka by mala začať okamžite.
Reakciu pozorne sledujte, aby ste sa uistili, že balónik sa nadmerne nenafúkne a nevyskočí z fľaše. Fľašu však nikdy nemierte na seba alebo na inú osobu. Keď sa balón prestane nafukovať alebo ak sa zdá, že je úplne nafúknutý, zovrite balónik pri krku a vyberte ho z fľaše. Balón obsahuje plynný dusík so stopou vzduchu.
Kyselinu sulfámovú a roztok dusitanu sodného neutralizujte pridaním sódy bikarbóny (hydrogenuhličitanu sodného) do fľaše, až kým z nej už nebude unikať plyn, a potom roztok zlikvidujte do odpadu. Opláchnite všetky sklenené nádoby a prístroje roztokom hydrogenuhličitanu sodného a potom ich dôkladne opláchnite alebo v prípade plastovej fľaše vyhodte.
Veci, ktoré budete potrebovať
- 3,5 gramu dusitanu sodného
- Váhy schopné merať do 0,1 gramu
- Malý hrnček alebo banka
- Voda
- 100-mililitrový odmerný valec
- Prázdna plastová fľaša s objemom 16 alebo 20 uncí
- 4 gramy kyseliny sulfámovej
- Balón
- Sóda bikarbóna (hydrogenuhličitan sodný)
Tipy
Vyššie opísaná reakcia by mala vytvoriť asi 1,6 litra plynného dusíka. Podiely reagencií sú však priamo škálovateľné, to znamená, že polovica všetkých hmotností a objemov zníži objem dusíka na polovicu.
Varovania
Dusitan sodný je toxický a kyselina sulfámová je toxická a korozívna a vo vode vytvára silné kyseliny. Dôrazne sa odporúča používať ochranné okuliare a gumené rukavice. Vždy pracujte na dobre vetranom mieste a vyvarujte sa dýchaniu prachu kyseliny sulfámovej. Nemiešajte kyselinu sulfámovú a dusitan sodný v tuhom stave. Pri nedostatku vody budú namiesto dusíka vytvárať škodlivé výpary. Nezamieňajte dusitan sodný, NaNO2, s dusičnanom sodným, NaNO3. Dusičnan sodný nebude produkovať dusík, ak sa skombinuje s kyselinou sulfámovou.