Kohlenmonoxid oder Luft leichter? - Erklärung

Wieso Kohlenmonoxid oft als schwerer eingeschätzt wird

• Vielen ist bekannt, dass Kohlenmonoxid giftig ist, weil es sich an das Hämoglobin des Bluts ansetzt und so den Sauerstofftransport im Blut verhindert. Man erstickt also, wenn man das Gas einatmet.
• Sicher kennen Sie auch Geschichten, dass Winzer den Gärkeller nur mit einer Kerze betreten, die sie möglichst tief halten. Das Gärgas ist schwerer als Luft, daher kann das Erlöschen der Kerzenflamme anzeigen, dass sich dort Gas angesammelt hat. So ist der Winzer gewarnt, dass er im Keller an dem Gas ersticken könnte.
• Jetzt kommt der Trugschluss, dem viele erliegen. Das Gärgas ist CO₂, also Kohlendioxid, und nicht CO (Kohlenmonoxid). Kohlendioxid ist zwar nicht giftig, aber wenn Sie in einem Raum sind, in dem nur dieses Gas ist, werden Sie natürlich ersticken, denn es ist kein Sauerstoff vorhanden. Da das Gas schwerer als Luft ist, sinkt es nach unten und kann sich in ungelüfteten Kellern, Brunnenschächten oder Zisternen sammeln; Menschen können in solchen Bereichen sterben, auch wenn das Gas ungiftig ist.
• Durch die Verwechslung der beiden Gase kommt es immer wieder zu verschiedenen, manchmal auch tödlichen Irrtümern. Sie können kein CO mit einer Kerze aufspüren, weil dieses nur wenig leichter als Luft ist und daher den Sauerstoff nicht von einer Flamme fernhalten kann. Aber CO ist brennbar und sehr leicht entzündlich. Offenes Feuer könnte also zu einer explosionsartigen Verbrennung führen.

Wieso CO leichter als Luft ist

• Das Molgewicht von CO ist (12 + 16) g/mol = 28 g/mol, Das von CO₂ (12 + 2*16) g/mol = 44 g/mol und das von Luft beträgt ungefähr (0,8 x 28 + 0,2 x 32)  g/mol = 28,8 g/mol da es sich um eine Mischung aus 80 % Stickstoff und 20 % Sauerstoff handelt.
• Ein Mol eines Gases hat bei Normbedingungen ungefähr ein Volumen von 22,4 Litern. Daher gilt für CO 28 g/mol / 22,4 l/mol = 1,25 g/l, für CO₂ 44 g/mol / 22,4 l/mol = 1,96 g/l und für Luft 28,8 g/mol  / 22,4 l/mol = 1,286 g/l.

Sie sehen also: Kohlenmonoxid ist etwas leichter als Luft, aber nicht so leicht, dass es schnell in die Atmosphäre entweichen würde. Daher kann es längere Zeit in der Umgebungsluft enthalten sein. CO₂ ist dagegen so viel schwerer als Luft, dass es rasch zu Boden sinkt und sich in Gruben ansammeln kann.