Газы в лабораторных условиях собирают двумя методами: вытеснением воздуха и вытеснением воды. Вытеснением воздуха собирают газы, не взаимодействующие с компонентами воздуха. Вытеснением воды - газы, не реагирующие с водой или плохо в ней растворимые.
Для каждого газа определяют плотность по воздуху:
D(O₂/a)=M(O₂)/M
D(O₂/a)=32/29=1,10>1
D(N₂/a)=M(N₂)/M
D(N₂/a)=28/29=0,97<1
D(NH₃/a)=M(NH₃)/M
D(NH₃/a)=17/29=0,59<1
D(CO₂/a)=M(CO₂)/M
D(CO₂/a)=44/29=1,52>1
Таким образом:
1) кислород можно собирать методом вытеснения воды (в воде он мало растворим), тогда колба для сбора газа переворачивается дном вверх; или вытеснением воздуха, тогда колба остается горлышком вверх, так как плотность кислорода по воздуху больше единицы, то есть кислород тяжелее воздуха;
2) азот собирают методом вытеснения воды (аналогично кислороду), этот метод наиболее оптимален для азота; или методом вытеснения воздуха, при этом колба переворачивается дном вверх, так как азот немного легче воздуха;
3) аммиак хорошо растворим в воде, поэтому его собирают в лаборатории методом вытеснения воздуха в перевернутую вверх дном колбу, так как аммиак легче воздуха;
4) углекислый газ достаточно хорошо растворим в воде, поэтому его собирают методом вытеснения воздуха в колбу, расположенную горлышком вверх, так как углекислый газ тяжелее воздуха.
