Många kemiska reaktioner resulterar i alstringen av en gasformig produkt. Även om de flesta gasproducerande reaktioner, till exempel i kemilaboratorier på introduktionsnivå, genererar väte, syre eller koldioxid, producerar några också kväve. Reaktionen mellan natriumnitrit, NaNO2 och sulfaminsyra, HSO3NH2, producerar exempelvis natriumvätesulfat eller NaHSO4, vatten eller H2O och kvävgas, N2. Experimentet kan till och med utföra reaktionen inuti en spruta för att fånga kvävet, även om det krävs viss specialutrustning för att göra det.
Väg ut cirka 3,5 gram fast natriumnitrit på en balans och överför den till en liten kopp eller kolv. Tillsätt cirka 50 ml vatten i kolven eller koppen och virvla eller rör om innehållet tills natriumnitritet löser sig helt. Överför lösningen till en 100 ml graderad cylinder och tillsätt sedan vatten till en slutlig volym på 100 ml. Överför lösningen till en tom 16- eller 20-uns plastflaska, som kommer att fungera som reaktionskärl.
Vikt ut cirka 4,0 gram fast sulfaminsyra och lägg den åt sidan.
Förbered dig på att starta reaktionen genom att ha en ballong redo att placeras över flaskans öppning så snart du tillsätter sulfaminsyran. Placera sedan flaskan upprätt i ett väl ventilerat område, tillsätt snabbt sulfaminsyran i flaskan och snäpp omedelbart en ballong över flaskans öppning. Genereringen av kvävgas bör börja omedelbart.
Övervaka reaktionen noga för att säkerställa att ballongen inte blåser upp för mycket och dyker upp av flaskan. Rikta dock inte flaskan mot dig själv eller någon annan. När ballongen slutar blåsa upp eller om ballongen verkar vara helt uppblåst, nyp ballongen i nacken och ta bort den från flaskan. Ballongen innehåller kvävgas med ett spår av luft.
Neutralisera sulfaminsyran och natriumnitritlösningen genom att tillsätta bakpulver (natriumbikarbonat) till flaskan tills den inte längre utvecklar gas och kassera sedan lösningen i ett avlopp. Skölj alla glasvaror och apparater med en natriumbikarbonatlösning och skölj dem noggrant eller, i fallet med plastflaskan, släng dem.
Saker du behöver
- 3,5 gram natriumnitrit
- Balans som kan mäta till 0,1 gram
- Liten kopp eller kolv
- Vatten
- 100-milliliter graderad cylinder
- Töm 16- eller 20-uns plastflaska
- 4 gram sulfaminsyra
- Ballong
- Bakpulver (natriumbikarbonat)
Tips
Den ovan beskrivna reaktionen bör generera cirka 1,6 liter kvävgas. Andelarna av reagens är emellertid direkt skalbara, dvs halvering av alla massor och volymer kommer att minska kvävevolymen med hälften.
Varningar
Natriumnitrit är giftigt och sulfaminsyra är både giftigt och frätande och bildar starka syror i vatten. Användning av skyddsglasögon och gummihandskar rekommenderas starkt. Arbeta alltid på ett väl ventilerat område och undvik att andas sulfaminsyradamm. Blanda inte sulfaminsyra och natriumnitrit i fast tillstånd. I avsaknad av vatten bildar de skadliga ångor istället för kväve. Blanda inte natriumnitrit, NaNO2, med natriumnitrat, NaNO3. Natriumnitrat producerar inte kväve när det kombineras med sulfaminsyra.