Почему раствор углекислого газа окрашивает лакмус в красный цвет? Почему при длительном хранении этого раствора лакмус снова приобретает фиолетовую окраску?

при растворении углекислого газа в воде часть CO2 реагирует с водой с образованием угольной кислоты, лакмус в кислой среде имеет красный цвет..

H2O + CO2 ⇄ H2CO3

При долгом хранении большая часть углекислого газа уходит из раствора, реакция обратимая, происходит смещения равновесия в сторону  образования воды и углекислого газа, концентрация угольной кислоты падает (принцип Ле Шателье). Реакция среды становится нейтральной, а в нейтральной среде лакмус имеет фиолетовый цвет.