Чтобы отличить угарный газ (CO) от углекислого газа (CO₂), можно воспользоваться их химическими и физическими свойствами. Вот несколько методов:
1. Использование известкового раствора (Ca(OH)₂):
- Принцип работы: Углекислый газ (CO₂) вступает в реакцию с известковой водой, образуя осадок карбоната кальция (CaCO₃), который делает раствор мутным.
- Реакция:
[
CO₂ + Ca(OH)₂ \rightarrow CaCO₃↓ + H₂O
]
- CO: Угарный газ (CO) не вызывает такой реакции, и раствор остается прозрачным.
- Результат: Если раствор становится мутным, то газ — CO₂; если нет — CO.
2. Горение:
- CO (угарный газ): Это горючий газ. При наличии источника пламени он сгорает, образуя углекислый газ (CO₂). Пламя будет голубоватым.
[
2CO + O₂ \rightarrow 2CO₂
]
- CO₂ (углекислый газ): Это негорючий газ, который не поддерживает горение и сам не горит. Если поднести к нему пламя, оно погаснет.
- Результат: Если газ горит, это CO; если не горит — CO₂.
3. Использование индикаторной свечи:
- Принцип: Углекислый газ (CO₂) тяжелее воздуха и не поддерживает горение. Если поднести свечу к газу, она погаснет.
- CO: Угарный газ горит и поддерживает пламя.
- Результат: Если свеча гаснет, это CO₂; если продолжает гореть, это CO.
4. Химическая реакция с оксидом меди (II) (CuO):
- CO: Угарный газ восстанавливает оксид меди (II) до металлической меди при нагревании.
[
CO + CuO \rightarrow Cu + CO₂
]
- CO₂: Углекислый газ химически инертен в этой реакции и не взаимодействует с CuO.
- Результат: Если появляется металлический осадок меди (красного цвета), это CO; если изменений нет, это CO₂.
5. Плотность газов:
- Углекислый газ (CO₂) имеет более высокую плотность, чем угарный газ (CO). Если оба газа поместить в перевернутый сосуд, CO₂ останется в нем, а CO быстро улетучится.
- Плотность CO₂: ~1,98 г/л (при нормальных условиях).
- Плотность CO: ~1,25 г/л (при нормальных условиях).
- Результат: CO₂ тяжелее воздуха, а CO легче.
6. Токсичность и безопасность:
- CO: Угарный газ чрезвычайно токсичен для человека. Он блокирует транспорт кислорода в крови, связываясь с гемоглобином. Даже небольшие концентрации угарного газа в воздухе опасны.
- CO₂: Углекислый газ в высоких концентрациях также может быть опасен (вызывает удушье), но он менее токсичен, чем CO.
- Результат: При работе с CO требуется максимальная осторожность.
Итог:
Для простых лабораторных условий наиболее удобными методами являются:
- Пропускание газа через известковую воду (CO₂ вызывает помутнение, CO — нет).
- Проверка горючести газа (CO горит, CO₂ — нет).
Эти методы позволяют быстро и эффективно различить два газа.