Дополнительно
Что делает воду тяжелее воздуха?
Заранее прошу прощения, если это слишком просто для этого сайта.
Учитывая, что водород легче кислорода, а вода на 2/3 состоит из водорода и только на 1/3 из кислорода, а наш "воздух" состоит в основном из кислорода, почему вода не легче воздуха?
2
3
Воздух легче, потому что на единицу объема приходится меньше молекул, чем на единицу объема жидкой воды. Моль воды составляет 18 граммов, поэтому в литре воды содержится около 55 молей (1000 граммов).
Однако моль воздуха при стандартной температуре и давлении занимает объем 22,4 литра, что гораздо больше. Разделив моль 02 (32 грамма) на 22,4, вы получите чуть больше грамма на литр воздуха.
Вы забыли упомянуть, какое количество воды и воздуха вы берете для сравнения. Вес пропорционален массе. Поэтому если вы возьмете большее количество воздуха и меньшее количество воды в два одинаковых контейнера, то я уверен, что воздух будет тяжелее. Не стоит брать одинаковый объем обеих вещей, поскольку не обязательно, что в одном и том же объеме воды и воздуха содержится одинаковое количество материи... Видите ли, именно количество материи придает чему-то вес.
Воздух состоит в основном из динитрогена и диоксигена.
При комнатной температуре вода находится в жидком состоянии, а молекулы расположены близко друг к другу из-за сильного притяжения молекул воды друг к другу. Это межмолекулярное взаимодействие называется "водородной связью". Атом кислорода воды имеет частичный отрицательный заряд, а гидрогены - частичные положительные заряды. Атом водорода одной молекулы притягивается к атому кислорода другой молекулы. Атомы водорода часто делятся с двумя атомами кислорода, и кластеры молекул быстро образуются и разрушаются.
С другой стороны, динитроген и диоксиген не имеют постоянного дипольного момента и лишь слабо притягиваются друг к другу. Благодаря этому слабому взаимодействию они остаются в газовой фазе с далеко отстоящими друг от друга молекулами.
Относительные массы таковы:
вода (HOH) 18
азот (NN) 28
кислород (OO) 32
Таким образом, если бы молекулы были расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, вода имела бы наименьшую плотность. Именно это и происходит в газовой фазе: водяной пар имеет меньшую плотность, чем воздух. При комнатной температуре и атмосферном давлении вода находится в основном в жидкой фазе, где молекулы расположены гораздо ближе друг к другу благодаря межмолекулярным силам.