В результаті багатьох хімічних реакцій утворюється газоподібний продукт. Хоча більшість реакцій газоутворення, що проводяться, наприклад, у хімічних лабораторіях початкового рівня, генерують водень, кисень або діоксид вуглецю, деякі також виробляють азот. Реакція між нітритом натрію, NaNO2 та сульфамовою кислотою, HSO3NH2, наприклад, утворює гідросульфат натрію або NaHSO4, воду або H2O та газоподібний азот, N2. Експериментатор може навіть проводити реакцію всередині шприца, щоб захопити азот, хоча для цього потрібне спеціальне обладнання.
Зважте на вазі близько 3,5 грам твердого нітриту натрію і перекладіть його в невелику чашку або колбу. Додайте в колбу або чашку близько 50 мл води і закрутіть або перемішайте вміст, поки нітрит натрію повністю не розчиниться. Перенесіть розчин у 100-міліметровий градуйований балон, а потім додайте води до кінцевого об’єму 100 мл. Перенесіть розчин у порожню пластикову пляшку на 16 або 20 унцій, яка буде служити реакційним посудиною.
Зважте близько 4,0 грам твердої сульфамової кислоти та відкладіть її.
Підготуйтеся розпочати реакцію, підготувавши повітряну кулю до отвору пляшки, як тільки ви додасте сульфамінову кислоту. Потім у добре провітрюваному приміщенні розмістіть пляшку вертикально, швидко додайте сульфамову кислоту в пляшку і негайно клацніть повітряну кулю над отвором пляшки. Вироблення азотного газу слід розпочати негайно.
Уважно стежте за реакцією, щоб переконатися, що повітряна куля не перенадувається і не спливе з пляшки. Однак ніколи не спрямовуйте пляшку на себе чи на іншу людину. Коли повітряна куля перестане надуватися або якщо повітряна куля здається повністю надутою, затисніть повітряну кулю за горлечко і вийміть з пляшки. Аеростат містить газоподібний азот зі слідом повітря.
Нейтралізуйте розчин сульфамової кислоти та нітриту натрію, додавши в пляшку харчову соду (гідрокарбонат натрію), поки з неї більше не виділяється газ, потім утилізуйте розчин у стік. Промийте весь посуд та прилади розчином бікарбонату натрію, а потім ретельно промийте їх або, у випадку з пластиковою пляшкою, викиньте.
Речі, які вам знадобляться
- 3,5 грама нітриту натрію
- Вага, здатний вимірювати до 0,1 грам
- Маленька чашка або колба
- Вода
- 100-мілілітровий градуйований циліндр
- Порожня пластикова пляшка на 16 або 20 унцій
- 4 грами сульфамової кислоти
- Повітряна куля
- Харчова сода (бікарбонат натрію)
Поради
Описана вище реакція повинна утворювати близько 1,6 л газу азоту. Однак пропорції реагентів можна масштабувати безпосередньо, тобто зменшення вдвічі всіх мас і обсягів зменшить обсяг азоту вдвічі.
Попередження
Нітрит натрію токсичний, а сульфамінова кислота є токсичною і їдкою і утворює у воді сильні кислоти. Настійно рекомендується використовувати захисні окуляри та гумові рукавички. Завжди працюйте в добре провітрюваному приміщенні та уникайте вдихання пилу сульфамової кислоти. Не змішуйте сульфамову кислоту та нітрит натрію у твердому стані. За відсутності води вони замість азоту утворюватимуть шкідливі пари. Не плутайте нітрит натрію, NaNO2 з нітратом натрію, NaNO3. Нітрат натрію не буде виробляти азот у поєднанні з сульфамовою кислотою.