Muchas reacciones químicas resultan en la generación de un producto gaseoso. Aunque la mayoría de las reacciones de producción de gas llevadas a cabo, por ejemplo, en los laboratorios de química de nivel introductorio generan hidrógeno, oxígeno o dióxido de carbono, algunos también producen nitrógeno. La reacción entre nitrito de sodio, NaNO2 y ácido sulfámico, HSO3NH2, por ejemplo, produce hidrogenosulfato de sodio o NaHSO4, agua o H2O y nitrógeno gaseoso, N2. El experimentador puede incluso llevar a cabo la reacción dentro de una jeringa para capturar el nitrógeno, aunque para hacerlo necesita algunos equipos especializados.
Pese aproximadamente 3,5 gramos de nitrito sódico sólido en una balanza y transfiéralo a una taza pequeña o matraz. Agregue aproximadamente 50 ml de agua al matraz o taza y agite o revuelva el contenido hasta que el nitrito de sodio se disuelva por completo. Transfiera la solución a un cilindro graduado de 100 ml y luego agregue agua hasta un volumen final de 100 ml. Transfiera la solución a una botella de plástico vacía de 16 o 20 onzas, que servirá como recipiente de reacción.
Pese aproximadamente 4.0 gramos de ácido sulfámico sólido y déjelo a un lado.
Prepare para comenzar la reacción, tenga un globo listo para colocar sobre la abertura de la botella tan pronto como agregue el ácido sulfámico. Luego, en un área bien ventilada, coloque la botella en posición vertical, agregue rápidamente el ácido sulfámico a la botella e inmediatamente encaje un globo sobre la abertura de la botella. La generación de gas nitrógeno debe comenzar de inmediato.
Controle la reacción detenidamente para asegurarse de que el globo no se infla demasiado y desprenda la botella. No obstante, en ningún momento apunte la botella hacia usted o hacia otra persona. Cuando el globo deja de hincharse, o si el globo parece estar completamente inflado, pellizque el globo en el cuello y retírelo de la botella. El globo contiene nitrógeno gaseoso con un rastro de aire.
Neutralice el ácido sulfámico y la solución de nitrito de sodio agregando bicarbonato de sodio a la botella hasta que ya no desarrolle gas, luego elimine la solución desagüe. Enjuague todos los objetos de vidrio y aparatos con una solución de bicarbonato de sodio y luego enjuáguelos bien o, en el caso de la botella de plástico, tírelos.
Consejo
La reacción descrita anteriormente debería generar aproximadamente 1.6 litros de gas nitrógeno. Las proporciones de reactivos, sin embargo, son directamente escalables, es decir, la reducción a la mitad de todas las masas y volúmenes reducirá el volumen de nitrógeno a la mitad.
Advertencia
El nitrito de sodio es tóxico y el ácido sulfámico es tóxico y corrosivo y forma ácidos fuertes en el agua. Se recomienda encarecidamente el uso de gafas de seguridad y guantes de goma. Siempre trabaje en un área bien ventilada y evite respirar polvo de ácido sulfámico. No mezcle ácido sulfámico y nitrito de sodio en estado sólido. En ausencia de agua, formarán humos nocivos en lugar de nitrógeno. No confunda el nitrito de sodio, NaNO2, con nitrato de sodio, NaNO3. El nitrato de sodio no producirá nitrógeno cuando se combina con ácido sulfámico.
