science >> Wetenschap >  >> Chemie

Hoe kan ik stikstofgas aanmaken?

Veel chemische reacties leiden tot de productie van een gasvormig product. Hoewel de meeste gasproducerende reacties worden uitgevoerd, bijvoorbeeld in chemische laboratoria in de inleidende fase, genereren ze waterstof, zuurstof of koolstofdioxide, enkele produceren ook stikstof. De reactie tussen natriumnitriet, NaN02 en sulfaminezuur, HSO3NH2, produceert bijvoorbeeld natriumwaterstofsulfaat, of NaHS04, water of H2O en stikstofgas, N2. De onderzoeker kan zelfs de reactie in een spuit uitvoeren om de stikstof op te vangen, hoewel daarvoor speciale apparatuur nodig is.

Weeg ongeveer 3,5 gram vast natriumnitriet af op een weegschaal en breng het over in een klein kopje of kolf. Voeg ongeveer 50 ml water toe aan de kolf of kom en roer of roer de inhoud totdat het natriumnitriet volledig oplost. Breng de oplossing over in een maatcilinder van 100 ml en voeg vervolgens water toe tot een eindvolume van 100 ml. Breng de oplossing over naar een lege 16- of 20-ounce plastic fles, die als het reactievat zal dienen.

Weeg ongeveer 4,0 gram vast sulfaminezuur af en zet het opzij.

Bereid u voor om de reactie te starten door een ballon klaar te hebben om over de opening van de fles te plaatsen zodra u het sulfaminezuur toevoegt. Plaats vervolgens de fles rechtop in een goed geventileerde ruimte, voeg snel het sulfaminezuur toe aan de fles en maak onmiddellijk een ballon over de opening van de fles. De productie van stikstofgas moet onmiddellijk beginnen.

Houd de reactie nauwlettend in de gaten om te voorkomen dat de ballon te hard wordt en de fles eraf schiet. Richt de fles echter nooit op uzelf of iemand anders. Wanneer de ballon stopt met opblazen of als de ballon volledig opgeblazen lijkt te zijn, knijp de ballon dan in de nek en haal hem uit de fles. De ballon bevat stikstofgas met een spoor van lucht.

Neutraliseer de sulfaminezuur- en natriumnitrietoplossing door baking soda (natriumbicarbonaat) aan de fles toe te voegen totdat er geen gas meer uitontwikkelt, en gooi de oplossing dan weg in een uitlekken. Spoel alle glaswerk en apparatuur af met een natriumbicarbonaatoplossing en spoel ze vervolgens grondig af, of gooi ze in het geval van de plastic fles weg.

Tip -

De hierboven beschreven reactie zou ongeveer 1,6 liter stikstofgas. De hoeveelheden reagentia zijn echter direct schaalbaar, dat wil zeggen dat het halveren van alle massa's en volumes het stikstofvolume met de helft zal verminderen.

Waarschuwing

Natriumnitriet is giftig en sulfaminezuur is zowel giftig en bijtend en vormt sterke zuren in water. Het gebruik van een veiligheidsbril en rubberen handschoenen wordt sterk aanbevolen. Werk altijd in een goed geventileerde ruimte en vermijd het inademen van sulfaminezuurstof. Meng geen sulfaminezuur en natriumnitriet in de vaste toestand. Bij afwezigheid van water vormen ze schadelijke dampen in plaats van stikstof. Verwar natriumnitriet, NaNO2, niet met natriumnitraat, NaNO3. Natriumnitraat produceert geen stikstof in combinatie met sulfaminezuur.