Какой газ тяжелее воздуха при нормальных условиях. Кислород легче воздуха. Чем отличается кислород от воздуха

22.09.2019

Монооксид углерода (CO) - это токсический продукт сгорания без цвета и запаха, широко известен как угарный газ. Тяжелее или легче воздуха это вещество, зависит от внешних условий. Чаще всего оно образуется в процессе горения углерода в среде, бедной кислородом. Если происходит пожар в закрытом невентилируемом помещении, люди гибнут от отравления.

Угарный газ не имеет цвета и запаха, поэтому его невозможно почувствовать

Свойства монооксида углерода

Угарный газ известен людям с давних времён из-за своих токсичных свойств. Тотальное использование печного отопления нередко приводило к отравлению и летальному исходу. Опасность угореть была у тех, кто прикрывал на ночь заслонку дымохода при ещё не догоревших углях в топке.

Коварство оксида углерода в том, что он не имеет цвета и запаха. Плотность угарного газа относительно воздуха немного меньше, благодаря чему он поднимается. Во время горения топлива происходит окисление углерода © кислородом (O), и выделяется углекислый газ (CO2). Для человека он безвреден и даже применяется в пищевой промышленности, при производстве газировки и сухого льда.

Данное видео расскажет вам, как выжить самому и оказать первую помощь пострадавшему в результате отравления угарным газом:

В случае, когда реакция происходит при недостаточном количестве кислорода, к каждой молекуле углерода присоединяется только одна молекула кислорода. На выходе получается CO - токсичный и горючий угарный газ.

Токсичность и симптомы отравления

Нередко превышение данного показателя можно встретить в крупных городах, что разумеется, вполне возможно может, является причиной плохого самочувствия людей

Токсичность оксида углерода обусловлена его свойством образовывать стойкое соединение с гемоглобином человеческой крови. В результате происходит кислородное голодание организма на клеточном уровне. Без своевременно оказанной медицинской помощи возможны необратимые изменения в тканях и смерть.

В первую очередь страдает центральная нервная система. Повреждение нервных тканей в результате гипоксии приводит к развитию неврологических расстройств, которые могут проявиться через некоторое время после отравления.

Отравление угарным газом - острое патологическое состояние, развивающееся в результате попадания угарного газа в организм человека

Получить интоксикацию угарным газом можно в таких ситуациях:

При пожаре в закрытом помещении.
Химическое производство, на котором широко применяется оксид углерода.
При использовании газовых приборов открытого типа и недостаточной вентиляции.
Длительное нахождение на автотрассе с оживлённым движением.
В гараже при включённом двигателе.
При неправильном использовании печи, если заслонки закрываются раньше, чем прогорели все угли.
Курение кальяна может вызвать симптомы отравления.

Удельный вес воздуха и угарного газа почти одинаков, но последний немного легче, благодаря чему вначале скапливается у потолка. Этим его свойством пользуются при установке датчиков, сигнализирующих об опасности. Они находятся в самой верхней точке помещения.

Очень важно своевременно распознать отравление и принять меры по спасению себя и окружающих. Есть ряд симптомов, присущих интоксикации монооксидом углерода:

боль и тяжесть в голове;
учащённое сердцебиение;
увеличение давления;
в висках слышится стук;
своеобразный сухой кашель;
подкатывает тошнота;
начинается рвота;
болевые ощущения в области груди;
кожа и слизистые оболочки заметно краснеют;
возможны галлюцинации.

В качестве профилактических мер во избежание отравления угарным газом следует: регулярно проверять, чистить и своевременно осуществлять ремонт вентиляционных шахт, дымоходов и отопительных приборов

Обнаружение у себя или других подобных симптомов свидетельствует о начальной стадии отравления.

Средня тяжесть характеризуется сонливостью и сильным шумом в ушах, а также двигательным параличом, при этом пострадавший ещё не теряет сознания.

Симптомы тяжёлой интоксикации:

пострадавший теряет сознание и впадает в коматозное состояние;
недержание мочи и кала;
мышечные судороги;
постоянное нарушение дыхания;
синий цвет кожи и слизистых;
расширение зрачков и отсутствие реакции на свет.

Человек никак не может себе помочь и смерть застаёт его на месте происшествия.

Первая помощь и лечение

Вне зависимости от степени тяжести, поражение угарным газом требует немедленной медицинской помощи. Если есть возможность самостоятельно ходить, нужно немедленно покинуть зону поражения. На пострадавших, неспособных к передвижению, надевают противогазы и срочно эвакуируют из зоны поражения.

При отравлении угарным газом необходимо сразу же вызвать бригаду скорой помощи

Первая помощь состоит из таких действий:

Необходимо освободить человека от стесняющей одежды.
Согреть и дать подышать чистым кислородом.
Облучить ультрафиолетовым излучением с помощью кварцевой лампы.
Если необходимо, проводится искусственное дыхание и массаж сердца.
Дать понюхать нашатырный спирт.
Как можно быстрее доставить в ближайшую больницу.

В стационаре будет проведена терапия, направленная на вывод токсина из организма. Затем проводится полноценное обследование, чтобы выявить возможные осложнения. После этого проводится ряд восстановительных мероприятий.

Чтобы избежать неприятностей и трагедий, связанных с интоксикацией, рекомендуется соблюдать нехитрые профилактические меры:

Пострадавших вследствие отравления угарным газом необходимо вывести на свежий воздух или тщательно проветрить помещение

Следить за чистотой внутреннего просвета дымоходов.
Всегда проверять состояние воздушных заслонок в печах и каминах.
Хорошо вентилировать помещения с отрытыми газовыми горелками.
Соблюдать правила безопасности при работе с автомобилем в гараже.
При контакте с оксидом углерода принимать антидот.

Воздух тяжелее угарного газа по молярной массе на единицу. Их удельный вес и плотность мало отличаются. Монооксид углерода является губительным для человеческого организма. Статистика отравлений показывает, что пик несчастных случаев приходится на зимний период.

Существует расхожая фраза, что человек не может жить без чего-то (подставляйте сами), как без воздуха, – и это абсолютная правда. Именно он и кислород являются необходимым условием существования преобладающего количества живых существ на Земле.

Что такое кислород и воздух

Кислород – это газ, чья молекула состоит из двух атомов кислорода.
Воздух – это смесь газов, которые образуют атмосферу Земли.

Сравнение кислорода и воздуха

В чем же разница между кислородом и воздухом?
Кислород – это газ, не имеющий цвета, вкуса или какого-либо запаха. Молекула кислорода состоит из двух атомов. Ее химическая формула записывается как O2. Трехатомный кислород именуется озоном. Один литр кислорода равен 1,4 граммам. Он слабо растворяется в воде и спирте. Кроме газообразного, может быть в жидком состоянии, образуя вещество бледно-голубого цвета.
Воздух – это смесь газов. 78% в нем занимает азот, 21% – кислород. Меньше одного процента припадает на аргон, углекислый газ, неон, метан, гелий, криптон, водород и ксенон. Кроме того, в воздухе находятся молекулы воды, пыль, песчинки, споры растений. Масса воздуха меньшая, чем масса кислорода того же объема.
Открыл кислород в 1774 году англичанин Джозеф Пристли, раскладывая оксид ртути в закрытом сосуде. Сам термин «кислород» был веден в обиход Ломоносовым, а поставлен «на место №8» химиком Менделеевым. Согласно его периодической системе, кислород является неметаллом и самым легким элементом группы халькогенов.
В 1754 году шотландец Джозеф Блек доказал, что воздух является не однородным веществом, а смесью газов, водяного пара и различных примесей.
Кислород считается самым распространенным на Земле химическим элементом. Во-первых, из-за его присутствия в силикатах (кремний, кварц), которые составляют 47% земной коры, и еще 1500 минералов, входящих в «земную твердь». Во-вторых, из-за его присутствия в воде, которая укрывает 2/3 поверхности планеты. В-третьих, кислород является неизменным компонентом атмосферы, точнее, занимает 21% от ее объема и 23% от ее массы. В-четвертых, данный химический элемент входит в состав клеток всех земных живых организмов, являясь каждым четвертым атомом в любой органике.
Кислород – обязательное условие процессов дыхания, горения и гниения. Используется в металлургии, в медицине, в химической промышленности и сельском хозяйстве.
Воздух образует земную атмосферу. Он необходим для существования жизни на Земле, является обязательным условием процессов дыхания, фотосинтеза и прочих жизненных процессов всех существ-аэробов. Воздух нужен для процесса сжигания топлива; из него, путем сжижения, добывают инертные газы.

TheDifference.ru определил, что отличие кислорода от воздуха заключается в следующем:

Кислород – это однородное вещество, воздух состоит из ряда компонентов.
Чистый кислород тяжелее воздуха равного объема.
Воздух входит лишь в состав атмосферы, а кислород является обязательным компонентом гидросферы, литосферы, атмосферы и биосферы.

Наверное, вопрос, что тяжелее - воздух или углекислый газ, может возникнуть у любого человека. С одной стороны дышать воздухом приходится постоянно - без него даже натренированный человек не продержится дольше нескольких минут. С другой - каждый с детства знает, что при дыхании выделяется углекислый газ. Поэтому давайте разберемся с этим вопросом более детально.

Состав воздуха

Воздух, в отличие от углекислого газа, является не одним веществом, а сложнейшей смесью, в состав которой входят больше десяти веществ. И это только нормальный воздух, а не городской, в который входит еще несколько десятков опасных для человека ингредиентов.

Итак, самая большая доля приходится на азот - воздух состоит из него на 76%. Он не поддерживает горение, не используется при дыхании.

А вот следующий компонент жизненно важен всему живому - кислород. Его в составе воздуха значительно меньше, лишь 23%. Но именно он позволяет человеку, животным, птицам, рыбам и растениям жить. Да-да, растения тоже дышат, хотя это и известно не всем.

Третий газ в составе воздуха - аргон. Его уже совсем немного, лишь 1,3 процента. В живой природе он также почти не применяется, зато активно используется людьми в разных сферах деятельности.

Четвертое же место занимает именно углекислый газ. Правда, количество очень невелико - только 0,046%. Представьте себе, все заводы, автомобили и живые существа на планете почти не могут повысить этот показатель. Хотя, по прогнозам экологов, вредное производство и вырубка лесов приводят к тому, что этот показатель все-таки увеличивается.

Также воздух состоит из неона, криптона, метана, гелия, водорода и ксенона. Последний занимает всего 0,00004% от общей массы. Другие примеси настолько незначительны, что о них можно и не говорить.

Из чего состоит углекислый газ?

Углекислый газ же представляет собой отдельное вещество. Его формула - СО2. Что интересно, в отличие от большинства химических смесей, в природе он совершенно не существует в жидком состоянии. Встречается только в газообразном и твердом, постепенно переходя из одного состояния в другое при определенных условиях.

Он легко пропускает ультрафиолетовые лучи, позволяя Солнцу обогревать Землю. А вот инфракрасное тепло, исходящее от поверхности планеты, не пропускает. Из-за этого оно накапливается, и постепенно температура во всем мире повышается. Это и называется парниковым эффектом, из-за которого экологи всего мира бьют тревогу.

Сравнение плотности

Ученые любят все взвешивать, сравнивать и анализировать. Разумеется, этой участи не избежали и воздух с углекислым газом. Путем сложнейших вычислений с использованием современного оборудования удалось предельно точно установить плотность обоих веществ. Зная их, можно определить, что тяжелее - воздух или углекислый газ, а что - легче.

Для углекислого газа этот показатель составляет 1,977 килограмма на кубический метр. У обычного воздуха же меньше - всего 1,204 кг/м3. Однако стоит учитывать, что столь чистый воздух в природе редко встречается - обычно в нем присутствует также пыль, влага и различные примеси.

Но с научной точки зрения рассматривать следует именно эталонные показатели. Поэтому можно с уверенностью сказать, во сколько раз углекислый газ тяжелее воздуха - почти в 1,64 раза.

Почему они важны?

О важности воздуха уже говорилось выше. Но любой образованный человек и так прекрасно знает, что без него ничто живое на планете Земля не смогло бы выжить в принципе.

А вот что можно сказать про углекислый газ? Парадоксально, но если он внезапно исчезнет с Земли, то и человечество вымрет удивительно быстро. Дело даже не в том, что углекислый газ активно применяется в различных сферах промышленности. Просто он необходим растениям.

Как говорилось выше, любые живые организмы дышат кислородом. И растения - не исключение. Однако им также необходим углекислый газ. Ведь на свету в зеленых клетках активно идет процесс фотосинтеза. Он заключается в расщеплении клеток CO2 на углерод и кислород. Последний выделяется в атмосферу (или в воду, если речь идет о зеленых водорослях, в которых также идет фотосинтез), а углерод используется для построения новых клеток и роста растений. Если весь углекислый газ исчезнет, то и процесс фотосинтеза замрет. А значит, растения перестанут расти, животные и люди останутся без еды, что очень быстро приведет к голоду и вымиранию всего человечества.

Где используется разница массы?

Зная, что тяжелее - воздух или углекислый газ, можно предположить, что последний всегда стремится вниз. И это можно использовать на практике. Например, применяется данный эффект водолазами при погружении с колпаком. Запас воздуха здесь ограничен, и, если бы углекислый газ смешивался с ним равномерно, дыхание было бы затруднено. Но его избыток преимущественно выделяется и опускается ниже, позволяя человеку легко дышать.

Применяется этот эффект и при пожаротушении. Углекислым газом заправляют специальные огнетушители - углекислотные. Когда сжиженный газ вырывается из раструба, он тут же расширяется примерно в 400-500 раз, заодно охлаждаясь на 72 градуса. Уже этого достаточно, чтобы многие горящие предметы потухли. Но тяжелый газ расползается по полу и горящим предметам, вытесняя воздух. Так как СО2 не поддерживает горение, то пламя, оставшись без подпитки кислородом, просто гаснет.

Заключение

На этом можно закончить статью. Теперь вам известно, что тяжелее - воздух или углекислый газ, и во сколько раз. Заодно вы узнали об основных свойствах обоих веществ, их важности в природе, а также использовании разницы плотности в человеческой жизни. Будем надеяться, что эта информация окажется для вас полезной.

Воздух – это смесь газов, которые образуют атмосферу Земли.

Сравнение

Кислород – это газ, не имеющий цвета, вкуса или какого-либо запаха. Молекула кислорода состоит из двух атомов. Ее химическая формула записывается как O 2 . Трехатомный кислород именуется озоном. Один литр кислорода равен 1,4 граммам. Он слабо растворяется в воде и спирте. Кроме газообразного, может быть в жидком состоянии, образуя вещество бледно-голубого цвета.

Воздух – это смесь газов. 78% в нем занимает азот, 21% – кислород. Меньше одного процента припадает на аргон, углекислый газ, неон, метан, гелий, криптон, водород и ксенон. Кроме того, в воздухе находятся молекулы воды, пыль, песчинки, споры растений. Масса воздуха меньшая, чем масса кислорода того же объема.

Открыл кислород в 1774 году англичанин Джозеф Пристли, раскладывая оксид ртути в закрытом сосуде. Сам термин «кислород» был веден в обиход Ломоносовым, а поставлен «на место №8» химиком Менделеевым. Согласно его периодической системе, кислород является неметаллом и самым легким элементом группы халькогенов.

В 1754 году шотландец Джозеф Блек доказал, что воздух является не однородным веществом, а смесью газов, водяного пара и различных примесей.

Кислород считается самым распространенным на Земле химическим элементом. Во-первых, из-за его присутствия в силикатах (кремний, кварц), которые составляют 47% земной коры, и еще 1500 минералов, входящих в «земную твердь». Во-вторых, из-за его присутствия в воде, которая укрывает 2/3 поверхности планеты. В-третьих, кислород является неизменным компонентом атмосферы, точнее, занимает 21% от ее объема и 23% от ее массы. В-четвертых, данный химический элемент входит в состав клеток всех земных живых организмов, являясь каждым четвертым атомом в любой органике.

Кислород – обязательное условие процессов дыхания, горения и гниения. Используется в металлургии, в медицине, в химической промышленности и сельском хозяйстве.

Воздух образует земную атмосферу. Он необходим для существования жизни на Земле, является обязательным условием процессов дыхания, фотосинтеза и прочих жизненных процессов всех существ-аэробов. Воздух нужен для процесса сжигания топлива; из него, путем сжижения, добывают инертные газы.

Выводы сайт

Кислород – это однородное вещество, воздух состоит из ряда компонентов.
Чистый кислород тяжелее воздуха равного объема.
Воздух входит лишь в состав атмосферы, а кислород является обязательным компонентом гидросферы, литосферы, атмосферы и биосферы.

Воздух – это смесь газов, которые образуют атмосферу Земли.

Сравнение

Воздух – это смесь газов. 78% в нем занимает азот, 21% – кислород. Меньше одного процента припадает на аргон, углекислый газ , неон, метан, гелий, криптон, водород и ксенон. Кроме того, в воздухе находятся молекулы воды, пыль, песчинки, споры растений. Масса воздуха меньшая, чем масса кислорода того же объема.

Выводы сайт

Кислород – это однородное вещество, воздух состоит из ряда компонентов.
Чистый кислород тяжелее воздуха равного объема.
Воздух входит лишь в состав атмосферы, а кислород является обязательным компонентом гидросферы, литосферы, атмосферы и биосферы.

Действительно, природный газ является дешевым и доступным топливом . Поднёс спичку и вот - тепловая и даже световая энергия. Ей достаточно легко управлять и пользоваться.
Но всё ли так надёжно и просто?

Природный газ добывают на газовых месторождениях, и он от места добычи по газопроводам поступает к нашим газовым плитам и отопительным аппаратам. Можно проще - к плитам и котлам. Как хорошо. Бери и пользуйся!

Так мы берём и пользуемся. Свои действия довели до автоматизма: зажигаем спичку, подносим ее к газовой горелке, открываем кран… Правильно, так и надо. Нельзя давать выходить газу без горения, иначе…

Основным горючим компонентом природного газа является метан . Это один из углеводородов, из-за которых так много шума - политического, экономического… Содержание его в природном газе может быть до 98%. Кроме метана в состав природного газа входят этан, пропан, бутан . К негорючим компонентам относятся: азот, углекислый газ, кислород, пары воды. Кстати, интересно знать, что горючими элементами таблицы Менделеева в нашей природе являются только углерод, водород и частично сера . Больше ничего не горит.

Метан в смеси с воздухом в 5−15% случаев взрывоопасен , т. е. при внесении огня смесь мгновенно воспламеняется и выделяет большое количество тепла. Давление при этом увеличивается в 10 раз! Что это такое и как это выглядит, пояснять не буду, поверьте автору - страшно!

Представим себе (пусть это будет страшный сон), что в помещении, у которого внутренний объём 100 м.куб. оказалось от 5 до 15 м.куб. природного газа (замечу сразу, что специфический запах при этом будет невыносимым). И вот туда направляется кто-то в ночной рубахе, колпаке и со свечкой в руках. Ему так хочется узнать - что так противно воняет… Не узнает! Не успеет…

Сам природный газ не имеет цвета, вкуса и запаха. Его одорируют! Вот именно, придают всем известный «аромат», а интенсивность запаха делают такой, чтобы человеческий нос ощутил газ, когда его объем уже составляет 1% . Это значит, что еще 4% и страшный сон с кем-то в ночной рубахе, колпаке и свечкой в руках станет реальностью…

…Погасите хотя бы свечку. И не пользуйтесь никакими электрическими приборами. Температура воспламенения природного газа находится в пределах 750 градусов С , а это температура любой электрической искры или даже кончика сигареты во время затяжки.

Быстрее открывайте окна и двери - делайте сквозняк , такой, чтобы колпак сорвало, и чёрт с ним, с этим теплом. Природный газ примерно в два раза легче воздуха и он быстро будет улетать в атмосферу.
Звоните в газовую службу, МЧС, милицию , куда угодно, не обидятся. Сообщите им о обнаружении запаха газа. Адрес не забудьте сказать. Обязательно пообщайтесь с соседями . Ну и что, что Вы остались в одной ночной рубахе, им, может быть, будет и приятно…

Удачи Вам, тепла и спокойствия!

Газ - одно из состояний вещества. Он не обладает конкретным объемом, заполняя собой всю емкость, в которой находится. Зато обладает текучестью и плотностью. Какие самые легкие газы существуют? Чем они характеризуются?

Самые легкие газы

Название «газ» было придумано ещё в XVII веке из-за созвучия со словом "хаос". Частицы вещества и вправду, хаотичны. Они движутся в произвольном порядке, меняя траекторию каждый раз, когда сталкиваются друг с другом. Они стараются заполнить все доступное пространство.

Молекулы газа слабо связаны между собой, в отличие от молекул жидких и твердых веществ. Большинство его видов невозможно ощутить при помощи органов чувств. Но газы обладают другими характеристиками, например, температурой, давлением, плотностью.

Их плотность увеличивается по мере возрастания давления, а при увеличении температуры они расширяются. Самым легким газом является водородом, тяжелым - гексафторид урана. Газы всегда смешиваются. Если действуют силы тяготения, то смесь становится неоднородной. Легкие поднимаются вверх, тяжелые, наоборот опускаются вниз.

Самые легкие газы - это:

водород;
азот;
кислород;
метан;

Первые три относятся к нулевой группе таблицы Менделеева, о них и поговорим ниже.

Водород

Какой газ является самым легким? Ответ очевиден - водород. Это первый элемент периодической таблицы, который в 14,4 раза легче воздуха. Он обозначаете буквой Н, от латинского названия Hydrogenium (рождающий воду). Водород является наиболее распространенным элементом во Вселенной. Он входит в состав большинства звезд и межзвездной материи.

В нормальных условиях водород абсолютно безвреден и нетоксичен, не обладает запахом вкусом и цветом. В определенных условиях может значительно изменять свойства. Например, смешиваясь с кислородом, этот газ запросто взрывается.

Может растворяться в платине, железе, титане, никеле и в этаноле. От воздействия больших температур он переходит в металлическое состояние. Его молекула двухатомная и обладает большой скоростью, что обеспечивает отличную теплопроводность газа (в 7 раз выше, чем у воздуха).

На нашей планете водород находится в основном в соединениях. По своей важности и задействованности в химических процессах он является вторым после кислорода. Водород содержится в атмосфере, входит в состав воды и органических веществ в клетках живых организмов.

Кислород

Кислород обозначается буквой О (Oxygenium). Он также не обладает запахом, вкусом и цветом в нормальных условиях, и находится в газообразном состоянии. Его молекулу часто называют дикислород, так как она содержит два атома. Существует его аллотропная форма или же модификация - газ озон (О3), состоящий из трех молекул. Он имеет голубой цвет и отличается многими характеристиками.

Кислород и водород - самые распространенные и самые легкие газы на Земле. В коре нашей планеты больше кислорода, он составляет примерно 47 % её массы. В связанном состоянии в воде его содержится больше 80 %.

Газ является важнейшим элементом жизнедеятельности растений, животных, человека и многих микроорганизмов. В теле человека он способствует осуществлению окислительно-восстановительных реакций, попадая в наши легкие с воздухом.

Благодаря особым свойствам кислорода, его широко используют в медицинских целях. С его помощью устраняют гипоксию, патологии ЖКТ, приступы бронхиальной астмы. В пищевой промышленности его применяют в качестве упаковочного газа. В сельском хозяйстве кислород используют для обогащения воды, при разведении рыбы.

Азот

Как и два предыдущих газа, азот состоит из двух атомов, не обладает выраженными вкусовыми качествами, цветом и запахом. Символ для его обозначения - латинская буква N. Вместе с фосфором и мышьяком он относится к подгруппе пниктогенов. Газ очень инертный, за что и получил название azote, которое переводится с французского как «безжизненный». Латинское название Nitrogenium, то есть «рождающий селитру».

Азот содержится в нуклеиновых кислотах, хлорофилле, гемоглобине и белках, является основной составляющей воздуха. Его содержание в гумусе и земной коре многие ученые объясняют извержением вулканов, которые переносят его с мантии Земли. Во Вселенной газ существует на Нептуне и Уране, входит в состав солнечной атмосферы, межзвездного пространства и некоторых туманностей.

Человек использует азот в основном в жидком виде. Его применяют в криотерапии, в качестве среды для упаковки и хранения продуктов. Он считается наиболее эффективным для тушения пожаров, вытесняет кислород и лишает огонь «потпитки». Вместе с кремнием он образует керамику. Азот нередко используют для синтеза различных соединений, например, красителей, аммиака, взрывчатых веществ.

Заключение

Какой газ самый легкий? Теперь вы и сами знаете ответ. Самыми легкими считаются водород, азот и кислород, относящиеся к нулевой группе периодической системы. После них следуют метан (углерод+водород) и оксид углерода (углерод+кислород).

Что-то последнее время я одни только серьёзные вещи делаю. Так устал от этого, что решил, для отдыха, фигнёй вчера вечером позаниматься. Составить, скажем, топ-лист самых тяжёлых газов. Если кому интересно -- вот результаты.

Точнее, сначала несколько замечаний.

Замечание №1. Список, особенно в лёгкой своей части, наверняка неполон. Веществ всяких синтезировано до чёрта, и мои тыканья вряд ли покрыли всё поле.

Замечение №2. "Тяжёлый" определялось по молекулярной массе. На самом деле, для достаточно сложных молекул, да ещё вблизи температуры кипения, простая линейная связь между плотностью газа и его молекулярной массой может нарушаться (в тяжёлых случаях, как, например, у HF, процентов аж на 30). Но ясно же, что никто никогда не набирал литр какого-нибудь TeClF5 только чтобы его точно взвесить. Да кой-каких из этих веществ, вероятно, и литра-то за всю историю не произведено! Поэтому, за неимением лучшей линейки, будет всё-таки молекулярный вес. Делим его на 29 -- и получаем, в первом приближении, во сколько раз газ тяжелее воздуха.

Замечание №3. "Газом" полагается субстанция, кипящая или полностью сублимирующая при температуре ниже +20 Цельсия и давлении в 1 атмосферу.

Ну вот. Теперь, наконец, слайды наш хит-парад:

10. N(CF 3) 3 . Взяли аммиак и заменили водороды на метиловые группы, в каждой из которых заменили водороды на фтор. Получился perfluorotrimethylamine. Масса: 221, температура кипения -6 C. , .

9.5. Мне тут радон Rn подсказали, с массой в 222 и температурой кипения в -62 C.

9. C 4 F 10 . Обычный бутан, в котором весь водород поменяли на фтор. Так и называется: perfluorobutane. Масса: 238, температура кипения -1.7 C. . Вещество, кстати, весьма химически стойкое, первым никого не атакующее, физиологически инертное, а потому используется как наполнитель некоторых огнетушителей и контрастный агент для УЗИ в медицине.

8. TeF 6 . Теллур, обвешанный со всех сторон фтором, т.е. теллура гексафторид (tellurium hexafluoride). Масса: 241.6, температура кипения -37.6 C. . В отличие от предыдущего газа, правда, очень токсичен и обладает чрезвычайно неприятным запахом, как и большинство летучих соединений теллура. Реагирует с водой.

7. CF 3 CF 2 I. Взяли этан, заменили весь водород фтором и одним атомом иода. В комментариях подсказали, что это называется перфторэтил иодид. Или 1,1,1,2,2-pentafluoro-2-iodoethane, если по IUPAC (ссылка). Масса: 245.9, температура кипения +13 C. (если промотать на страницу 424) сообщает, что вещество является анестетиком, пригодным для наркоза. Так что вряд ли оно совсем уж "злое" по своим свойствам.

6. C 4 F 10 O. Это, в общем, эфир, но тоже со фтором везде вместо водорода. Называется decafluorodiethyl ether. Масса: 254, температура кипения 0 C. тот же и указывает, что вещество является физиологически инертным, но тоже потенцально применимым для наркоза.

5. TeClF 5 . Масса: 258, температура кипения +13.5 C. . По аналогии с родственником №8 наверняка тоже гадость страшная.

4. F 5 TeOF. Масса: 259.6, температура кипения +0.6 C. Называется, предположительно, tellurium hypofluorite, если я правильно проинтерпретировал. И это наверняка тоже не мёд.

3. IF 7 . Масса: 259.6, температура кипения +4.8 C. Гептафторид иода (iodine heptafluoride). . Раздражитель, сильный окисилитель, в контакте с органическими материалами может вызвать пожар. При взгляде на это вещество тут же возникает соблазн "сконструировать" что-нибудь ещё потяжелее, заменив фтор на хлор -- скажем, IClF 6 . Увы, оказывается, соединений между галогенами, в которых бы участвовало более двух их видов, практически не бывает. То есть, здесь тупик.

2. W(CH 3) 6 . Атом вольфрама, облепленный метиловыми группами. Hexamethyltungsten, гексаметилвольфрам; тетраэтилсвинец помните? Та же порода. Масса: 274.05, температура кипения -30 C (сублимирует). сообщает, что при комнатной температуре соединение разлагается, так что работать с ним надо очень быстро, и вообще помещение его в этот список -- некоторая натяжка. Но пусть будет.

Ну и, наконец, победитель:

1. WF 6 . Гексафторид вольфрама, tungsten hexafluoride. Масса: 297.3 (в 10 раз тяжелее воздуха, 12.4 грамма на литр), температура кипения +17.1 C. На грани, но всё-таки газ. . Вещество это довольно стабильно, хорошо изучено и применяется в производстве полупроводников. Правда, вдыхать его не советую: это яд, плюс коррозионно очень активный.

Википедия однако, осторожно именует его лишь "одним из самых тяжёлых газов". Почему? Во-первых, поди перебери всю химию, чтобы проверить. Кто знает, не таятся ли среди многочисленных галогенооргаников какие-нибудь ещё более тяжёлые газы, ведомые только паре экспертов?

А во-вторых, у WF 6 имеется несколько и вполне конкретных конкурентов, способных изменить его статус в будущем. Например:

1. WClF 5 с молекулярной массой в 314.2. Вещество это точно существует (например, и есть ещё много указаний), достаточно стабильно, чтобы его "добавлять" к другим реагентам в каких-то эзотерических фокусах, и достоверно летучее. Но найти его точную температуру кипения мне так и не удалось. Сильно подозреваю, что она попросту неведома никому за её полной практической ненадобностью.

2. PoF 6 (323) (), OsF 8 (342) (), AmF 6 (357) (). Все эти вещества считаются теоретически возможными, (в частности, гексафторид полония PoF 6 , предположительно, должен быть газом с т. кип. -40 C). Всех их пытались синтезировать -- но удача пока никому не улыбнулась.

Так что вопрос "самого тяжёлого газа" остаётся открытым.

И на закуску. Полученные результаты наводят на мысль о следующем "рецепте" построения тяжёлых газов:

1. Взять что-то симметричное потяжелее. Атом или функциональную группу.
2. Обвесить симметрично со всех сторон фтором. Это уже даёт результат, но затем:
3. Заменить один фтор другим галогеном, если получится.

Так я нашёл почти все газы в этом списке. Возможны ли другие пути? Я видел кое-какие вариации, но все они, похоже, менее перспективны:

а) Хлор, а не фтор? Гораздо худшая летучесть. Правда, PbCl 4 выступает любопытным исключением, но даже его температура кипения -- +50 C.

б) Кислород, при той же почти массе, что у фтора, связывает вдвое больше электронов и соединение получается легче. Вероятно, вершина на этом пути -- Mn 2 O 7 , нестойкий, взрывоопасный, но чисто формально вроде как сублимирующий при -10 C. Из более стабильных соединений стоит отметить, пожалуй, OsO 4 с температурой кипения аж в 130 градусов.

в) Карбонилы, в том числе тяжёлых металлов, существуют, стойки, хорошо изучены. Но, хоть и летучи, при комнатной температуре в большинстве своём тверды. Самые летучие из них -- никелевый Ni(CO) 4 (кипит при +43) и кобальтовый Co 2 (CO) 8 (+52). Оба -- ядовитейшие соединения, которых, по возможности, лучше избегать.

с) Метиловые группы и металлорганика в целом. Уже упомянутый тетраэтилсвинец, хоть и жидкий при комнатной температуре, выглядит многообещающе. Особенно если в метиловые группы галогенов добавить. Увы, толком рассмотреть это поле мне не удалось. Может, из экспертов кто чего подскажет.

Спасибо за внимание. Всё.