気体の性質について教えてください

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質問者：skunk39
質問日時：2018/01/18 04:54
回答数：1件

気体の濃度と重さについてなのですが、次のような問題がありました。

問
容積の等しい二つのガラス球を、コックでつないだ容器がある。この容器の上の球にはアルゴンが、下の球には水素が、ともに0℃、1.01×10⁵Paで入れてあり、コックはとじてある。このコックを開いて長時間放置すると、容器内の気体は最後にはどのようになるか。次の1～4の記述から最も適当なものを選べ。

1、二つの気体は等温、等圧であるから、容器内の気体はもとのままである。
２、アルゴンは水素より重いので、アルゴンが下の球に、水素が上の球に入れかわる。
３、アルゴンは水素より重いので、二つの気体の密度が等しくなるまで水素が圧縮される。
４、アルゴンと水素は、それぞれ分子の運動によってお互いに混合し、均一になる。

答えは４です。

他の問題においても、気体は分子の運動により広がり濃度が均一になる、や、気体の重さはとても軽く、気体の分子運動より重力の方の影響が小さいので重力にはほとんど影響されず一定の空間内の気体は濃度が均一になる
と要約していますがこれに似た記述があるのですが、上方置換や下方置換などの気体の採取法はどのようになるのでしょうか？これを見てから、重力に影響されず均一に広がってしまい採取できないように感じてしまったのですが、ご存知の方いらっしゃいましたら教えてください。

できれば高校化学範囲内でお願いしたいのですが、もし無理でしたら範囲外でも大丈夫です。