Номер 1540, страница 242 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1540. Углекислый газ используется в огнетушителях для тушения пожаров. Можно ли для этих целей использовать угарный газ? Кратко поясните свой ответ. Почему для этих целей не используют азот?

Можно ли для этих целей использовать угарный газ? Кратко поясните свой ответ.

Использовать угарный газ ($CO$) для тушения пожаров категорически нельзя по двум основным причинам:

1. Горючесть. Угарный газ является горючим веществом. При контакте с кислородом воздуха и источником огня он сам воспламеняется, вступая в реакцию горения: $2CO + O_2 \rightarrow 2CO_2$. Таким образом, вместо того чтобы тушить пожар, угарный газ будет служить дополнительным топливом и может привести к усилению горения или даже взрыву.
2. Токсичность. Угарный газ чрезвычайно ядовит для человека и животных. Он связывается с гемоглобином в крови намного прочнее, чем кислород, что приводит к кислородному голоданию и быстрой смерти. Применение такого газа в огнетушителе создаст смертельную опасность для людей, находящихся в помещении.

В отличие от него, углекислый газ ($CO_2$) не горит и не поддерживает горение, а также менее токсичен (хотя в больших концентрациях тоже опасен, вызывая удушье).

Ответ: Нет, нельзя. Угарный газ горюч и очень токсичен.

Почему для этих целей не используют азот?

Азот ($N_2$) является инертным газом, не поддерживает горение и не горюч, что делает его теоретически пригодным для тушения пожаров. Однако в портативных огнетушителях его не используют так широко, как углекислый газ, по следующим причинам:

1. Плотность. Углекислый газ значительно тяжелее воздуха (молярная масса $CO_2$ ≈ 44 г/моль, средняя молярная масса воздуха ≈ 29 г/моль). Благодаря этому при распылении он оседает вниз, образуя над очагом горения плотное "одеяло", которое перекрывает доступ кислорода. Азот имеет плотность, близкую к плотности воздуха (молярная масса $N_2$ ≈ 28 г/моль), поэтому он легко смешивается с воздухом и уносится конвекционными потоками от огня, что делает его менее эффективным в вытеснении кислорода.
2. Охлаждающий эффект. В огнетушителе углекислый газ находится в сжиженном состоянии под высоким давлением. При выходе из баллона он резко расширяется и охлаждается (эффект Джоуля-Томсона), превращаясь в твёрдое состояние — "сухой лед" с температурой около -78,5 °C. Этот мощный охлаждающий эффект помогает быстро снизить температуру горящего вещества ниже точки воспламенения. Азот в стандартных огнетушителях хранится в газообразном сжатом состоянии, и его охлаждающий эффект при расширении значительно слабее. Для получения сильного охлаждающего эффекта азот пришлось бы хранить в сжиженном виде при очень низких температурах (около -196 °C), что технически сложнее, дороже и опаснее для пользователя.

Тем не менее, азот используется в стационарных системах газового пожаротушения (например, для защиты серверных комнат или архивов), где помещение можно герметично заполнить газом, но для переносных огнетушителей он менее практичен и эффективен по сравнению с углекислым газом.

Ответ: Азот не используют, так как он менее эффективен, чем углекислый газ: он имеет почти такую же плотность, как воздух (и не "накрывает" пламя), и не обладает сильным охлаждающим эффектом при выходе из огнетушителя.