El dióxido de nitrógeno y el tetróxido de dinitrógeno no pueden existir puros en condiciones normales

En condiciones normales, el NO2 no puede existir puro. Tampoco el N2O4. Aunque cualquiera de estos gases se sintetice puro, acabará convirtiéndose en el otro en parte, quedando ambos mezclados en equilibrio químico. Curiosamente, el primero es marrón oscuro y el otro es incoloro.


Precauciones

  • Los óxidos de nitrógeno son muy tóxicos. Trabajar en campana extractora para evitar respirarlos.

Materiales y procedimiento

Primero de todo hay que sintetizar el gas NO2. Hay muchas formas de hacerlo. Aquí describiremos una muy simple. Hay que realizarla en campana extractora.

  1. Añadir un poco de ácido nítrico concentrado a un tubo de ensayo provisto de un tapón perforado en el que se ha introducido un tubo de vidrio en forma de U o V (la idea es conectar el tubo de ensayo con un matraz. Aquí puede verse el dispositivo).
  2. Añadir un trozo de cobre y cerrar inmediatamente el tubo. Se generará un gas marrón (NO2) que acabará pasando por el tubo al matraz. Por ser el NO2 más denso que el aire, este quedará desplazado y el matraz lleno de NO2.

Para el experimento se necesita:

  • 3 recipientes cerrados herméticamente que contengan la mezcla dióxido de nitrógeno / tetróxido de dinitrógeno (pueden ser tubos sellados)
  • Dos vasos grandes
  • Hielo
  • Agua recién hervida (temperatura próxima a 100 grados)
  1. Llenar un vaso con agua hirviendo otro con hielo.
  2. Colocar un tubo o recipiente cerrado herméticamente y conteniendo la mezcla NO2 / N2O4 en un vaso de agua hirviendo y otro en el vaso de precipitados con una mezcla de agua y hielo. Un tercer tubo servirá de control.
  3. Después de varios minutos, retirar los tubos de los vasos y observar los colores.
  4. Se pueden intercambiar los tubos y ver cuánto tiempo tardan en cambiar de color; esto dará una idea de la cinética del proceso.

Bibliografía

  • Wajrak, Magdalena; Harrison, Tim. Chemical Demonstrations Booklet; Edith Cowan University, 2016, “Demonstration 10 – Nitrogen dioxide and dinitrogen tetroxide”, pp. 21-22.
  • Gavira Vallejo, José Mª; Paredes Roibás, Denís. Química insólita. Certificado de Formación del Profesorado (Cursos de Formación Permanente de la UNED); Dpto. Ciencias y Técnicas Fisicoquímicas, 2018.

Imagen de cabecera: davidjohnewart.com.

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