Question

Какими газами можно наполнить кастрюлю, чтобы мыльный пузырь в ней плавал?

Условие: газ должен быть не ядовитым, а пузырь не должен от него лопаться. Я уже знаю, кто сможет наиболее полно ответить на этот вопрос.

Answer 1

Лично мне первым в голову пришёл углекислый газ, который тоже не ядовит. Мы им дышим.

Вторым в голову приходит аргон, которым мы тоже дышим, причём его концентрация в воздухе в десятки раз выше, чем концентрация углекислого газа. Аргон сразу же даёт наводку и на другие инертные газы, которые идут за ним: криптон и ксенон.

Большой простор для творчества открывает органика. Начать можно с этана. Плотность по водороду 32, что больше, чем у воздуха. Вот чтоб "пузырь не должен от него лопаться" - сказать трудно, потому как мне неизвестны механизмы взаимодействия этана с мыльной плёнкой. Но по идее - не должен.

Ну и в качестве экзотики можно брать разные гексафториды. От элегаза до гексафторида урана, хрена ли...

<hr />

Между прочим, эта задачка даёт пищу для такой: а всегда ли пузырёк воздуха будет всплывать в воде?

Answer 2

Очевидно, газ должен быть хотя бы немного тяжелее воздуха (оболочка мыльного пузыря весит очень мало). Средняя молекулярная масса воздуха равна 29. Какие газы тяжелее? Самый простой ответ – холодный воздух. Пузырь, надутый теплым воздухом (из легких), конечно, будет в нем плавать – пока температура воздуха внутри и вне пузыря не сравняется.

А еще? Из неорганических газов (в скобках – молекулярная масса) теоретически годятся многие, но значительная их часть ядовита (в традиционном понимании этого термина). Вот эти газы: В4Н10 (тетраборан, 53,3; ниже +18оС он сжижается и реагирует с водой, так что пузырь сразу лопнет), то же ти для следующих газов: BrF (98), BrF3 (136,9), HBr (80,9), HI (127,9), озон (48), OF2 (54), SiF4 (104), SiH4 (32,1), Si2H6 (62,2), AsH3 (78), SO2 (64), S2F2 (102,1), SF4 (108), SF5 (146), H2S (34), SbH3 (124,8), TeF6 (141,6), POF3 (104), PF3 (88), PF5 (126), РН3 (34), F2 (38), Cl2 (70,9), Cl2O (86,9), ClO2 (67,5), ClF (54,5), ClF3 (92,5), HCl (36,5). Если выкинуть ядовитые (для человека и пузыря, причем оба свойства обычно совпадают) и уже названные, то из неорганики ничего не останется.

Органические газообразные соединения тоже в основном ядовиты для человека). Возможно, подойдут алканы и некоторые фреоны (если попадет немного в организм, не страшно), остальные галогенпроизводные ядовиты. Вот в порядке увеличения молекулярной массы: C2H2 (26, называли), С2Н4 (28, называли), CH3F (34), C3H8 (44, называли), этилфторид (48), CH3PH2 (48), HCOF(48), CH3SH (48, просьба зажать нос), C2H5F (48), CH3Cl (50,5), CH2F2 (52), CH2F2 (52), бутин-1 (54) бутен-1, цис- и транс- бутен-2, изобутен (все 56), азометан (58), бутан и изобутан (58, называли), CH3ONO (61), пропилфторид и изопропилфторид (62), CH3CHF2 (66), CHF3 (70), (СН3)4С - неопентан (72) CHClF2 - фреон 22 (86,5), CF4 (88), CH3Br (95), CClF3 - фреон 13 (104,5), CCl2F2 - фреон 12 (121), С2F6 (138), CBrF3 (149), CF2ClCF3 - фреон 115 (154,5) - наверное, самый тяжелый газ, кипит при -38оС.

Answer 3

Плотность газа должна быть больше плотности воздуха. Наверное, существует большое количество таких газов. Первое, что приходит в голову - элегаз, гексафторид серы, SF6. В нём плавают даже лодочки из шоколадочной фольги. И он не ядовит, насколько я знаю.