Để nhận biết các khí: CO₂, SO₂, NH₃ dùng các thuốc thử nào sau đây?

I – Nguyên tắc chung để nhận biết một số chất khí

Để nhận biết một chất khí người ta có thể dựa vào tính chất vật lý hoặc tính chất hóa học đặc trưng của nó.

Ví dụ: Nhận ra khí NH₃ bằng mùi khai đặc trưng.

II. Nhận biết một số chất khí

1. Nhận biết khí CO₂

- Cách nhận biết: Dẫn khí vào dung dịch nước vôi trong (Ca(OH)₂) hoặc dung dịch Ba(OH)₂

- Hiện tượng: Dung dịch bị vẩn đục màu trắng, sau đó nếu khí dư, dung dịch lại trở nên trong suốt.

- Phương trình hóa học:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃↓ + H₂O

CaCO₃ + CO_{2 dư} + H₂O → Ca(HCO₃)₂

Ngoài ra, chúng ta có thể nhận biết khí này bằng cách sử dụng que đóm đang cháy cho vào bình chứa khí CO₂. Hiện tượng quan sát được đó là que đóm vụt tắt.

- Lưu ý:

+ Khí CO₂ làm quỳ tím ẩm chuyển sang màu đỏ.

+ Ngoài ra SO₂ cũng có tính chất này, do đó không dùng phương pháp này để phân biệt CO₂ và SO₂.

2. Nhận biết khí SO₂

Khí lưu huỳnh đioxit (SO₂) (khí sunfurơ) là chất khí không màu, mùi hắc, nặng hơn không khí, tan nhiều trong nước.

- Cách nhận biết: Sục vào dung dịch brom hoặc dung dịch thuốc tím.

- Hiện tượng: Làm mất màu dung dịch brom hoặc mất màu dung dịch thuốc tím.

- Phương trình hóa học:

SO₂ + Br₂ + 2H₂O → 2HBr + H₂SO₄

5SO₂ + 2KMnO₄ + 2H₂O → 2H₂SO₄ + 2MnSO₄ + K₂SO₄

Ngoài ra, có thể nhận biết bằng cách sục khí từ từ đến dư vào dung dịch nước vôi trong (Ca(OH)₂) hoặc Ba(OH)₂. Hiện tượng xuất hiện tương tự như sục CO₂ vào dung dịch nước vôi trong (Ca(OH)₂) hoặc Ba(OH)₂ như đã xét ở trên.

Lưu ý: Khí SO₂ là khí độc, hít thở phải không khí có khí này sẽ gây viêm đường hô hấp. Do đó, khi tiến hành thí nghiệm phải cẩn thận và tiến hành trong tủ hốt.

3. Nhận biết khí H₂S

- Khí H₂S không màu, nặng hơn không khí, có mùi trứng thối và độc. Lượng rất nhỏ khí H₂S trong không khí cũng khiến ta dễ dàng nhận ra do mùi trứng thối  khó chịu của nó.

- Cách  nhận biết H₂S bằng phương pháp hóa học: Dùng miếng giấy lọc tẩm dung dịch muối chì axetat (không màu).

- Hiện tượng: Tạo thành kết tủa đen trên miếng giấy lọc có tẩm muối chì được thấm ướt bằng nước.

- Phương trình hóa học:

H₂S + Pb²⁺ → PbS + 2H⁺

4. Nhận biết khí NH₃

- Cách nhận biết: Dùng quỳ tím ẩm

- Hiện tượng: Quỳ tím ẩm hóa xanh.

- Giải thích: Khi tan trong nước, NH₃ kết hợp với ion $H^{+}$của nước, tạo thành ion amoni $N{H_4}^{+}$ và giải phóng ion hiđroxit $O{H}^{-}$, làm cho dung dịch có tính bazơ và dẫn điện:

$N{H}_3+H_{2}O \rightleftarrows N{H}_4^{+}+O{H}^{-}$

Ngoài ra, có thể nhận biết khí NH₃ bằng cách cho tác dụng với khí HCl, thấy có khói trắng xuất hiện.

NH_{3 (k)} + HCl _(k) → NH₄Cl _(r)

Lưu ý: Khí NH₃ có mùi khai đặc trưng, kích thích mắt và hệ thống hô hấp rất mạnh. Lượng rất nhỏ khí này trong không khí cũng kiến chúng ta nhận ra ngay  bằng mùi khai rất đặc trưng.