Question

Определите, во сколько раз тяжелее (легче) воздуха кислород, углекислый газ, водород, т. е. определите относительную плотность этих газов по воздуху (dвозд).подробно плз

Answer 1

Курсивом написаны примечания, которые можно пропустить.

Относительная плотность газа по воздуху показывает, во сколько раз газ Х плотнее (тяжелее) воздуха:

Dвозд.(X) =  M(X) / M(возд.),    

где M(X) - молекулярная масса газа Х,
М(возд.) - молекулярная масса воздуха.

Если Dвозд.(Х) >1, то газ Х плотнее (тяжелее) воздуха,
если Dвозд.(Х) <1, то газ Х легче воздуха (менее плотный, чем воздух)

Вы, конечно, знаете, что воздух - это не чистое вещество, а смесь газов. Молекулы воздуха не существует. В качестве молекулярной массы воздуха используется условная средняя молекулярная масса, принимаемая равной 29 г/моль.

Примечание. Условную среднюю молекулярную массу воздуха можно вычислить, исходя из состава воздуха: азот - 78%, кислород - 21%, остальные газы (в основном, аргон) - 1%.
Мсредняя(воздух) = 78%*M(N₂) + 21%*M(O₂) + 1%*M(Ar) =
= 0.78*28 + 0.21*32 + 0.01*40 = 28.96 ≈ 29.

Dвозд.(O₂) = M(O₂) /M(возд.) = (2*16) / 29 =  32/29 = 1,1  - кислород тяжелее (плотнее) воздуха в 1,1 раза.

Dвозд.(CO₂) = M(CO₂) / M(возд.) = (12+2*16) / 29 = 44 / 29 = 1,5 - углекислый газ тяжелее воздуха в 1,5 раза.

Dвозд.(H₂) = M(H₂) / M(возд.) = (2*1) / 29 = 0,07 < 1 - водород легче воздуха.

Формально надо сказать "водород тяжелее воздуха в 0,07 раза". Но это звучит неуклюже. Лучше сказать, что воздух тяжелее водорода в 15 раз или водород легче воздуха в 15 раз. Почему в 15 раз? Поскольку мы "обращаем" смысл фразы (меняем "тяжелее" на "легче"), то приходится обращать и число:
поскольку 0,07 = 2/29 ≈ 1/15, то 1/0,07 ≈ 15. Отсюда и берется "в 15 раз"