水より重い気体ってあるの？

ふと思ったただけなんですが、
水より重い気体ってあるのですか？

もしあって、それが水の下のほうをコロコロ転がって
たら、おもしろいのになあと考えてました。

くだらない質問で申し訳ないのですが、よければ
教えてください。

No.2 ベストアンサー 回答者： shota_TK 回答日時： 2002/11/14 12:54

面白い問題ですねー！

とりあえず、大気圧・常温でのお話ですが・・・
気体の重さは、その種類によって決まり、22.4リットルあたりの重さが
水素：２グラム
空気：２９グラム
などになります。これを体積で割って密度にすると、
水素：0.089ミリグラム／立方センチ
空気：1.29ミリグラム／立方センチ
となります。水の密度は1000ミリグラム／立方センチですから、
いかに水が重いかわかりますね。
身近な気体で重いものっていうと、塩素の3.21mg/cm3があります。
多分、一番重い気体はラドンですが、それでも9.73mg/cm3です。
水の約100分の１．とても太刀打ちできないですね。

ところで、高校生のときに周期表というのを習ったのを覚えてますか？
気体の密度は、ほとんど元素番号で決まってしまうんです。
現在見つかっている一番大きい元素番号は107のローレンシウム。
もし元素番号が10000番ぐらいの元素が見つかり、これが気体になったと
したら、理論的には水より重くなると思います。
もちろん、そんな物質は非常に不安定なので、一瞬で消滅すると
思います。

あと、ここまでの話は、大気圧下でしたが、圧力をかければ
気体の密度は高くなります。もしかしたら、数100気圧以上かければ、
水に沈む気体が作れるかも知れませんね。

No.5 回答者： ranx 回答日時： 2002/11/14 13:16

気体の特徴は圧力をかけるとそれにほぼ反比例して体積が小さくなることです。

一方、液体の体積は圧力をかけてもあまり変わりません。また、大抵の液体は
圧力をかけると固体化するのですが、水の場合は特有の性質として、圧力を
かけても固体になりません。（むしろ氷に圧力をかけると融けます。）
となると、水よりも重い（密度の大きい）気体を作るには、大きな圧力を
かければ良いのではないかということになります。数百から千気圧くらいの
圧力をかけてやれば、水より重くなりそうです。ただ、あまり大きな圧力を
かけると多くの気体は液体化または固体化してしまいますから、そのような
ことの起きにくい気体を選ぶ必要があります。ヘリウムなんて、どうでしょう。
通常は最も軽い部類の気体ですが、固まりにくさではピカ一のように思いますが。
それでも液体化することもありますから、高温下で高圧にして．．．。
どうかな。

No.4 回答者： noname#25358 回答日時： 2002/11/14 13:04

　では見方を変えてこういうのはどうでしょう。

　１ヶ所だけが透明になった立方体に、水を満タンに入れます。
　その中に空気をちょっとだけ入れます。すると空気は上の方でコロコロ転がります。

　で、次に光ファイバーで作った反転レンズをくっつけるんです。
　イメージとしては、束ねたスパゲッティを捻るようにグルッと……って分かります？(^_^;
　こうすればその光ファイバーを通して光がさかさまになって見えます。
　もちろん鏡を２枚使って逆さ鏡を作ってもいいですし、多角プリズムを使ってもいいと思います。

　で、それを立方体の透明な部分に貼り付けると！
　なんと、下の方でコロコロ転がる気体がっっっ！

　夏やすみの自由研究にピッタリだと思うんですけどね。
　……あ、もうすぐ冬休みか(笑)

No.3 回答者： ubonoti01 回答日時： 2002/11/14 12:57

rei00さんご提示の表を見ると、キセノンの　5.851(g/l)が最大のようですから、圧倒的に水が重いですね。

コロコロ残念でした。

No.1 回答者： rei00 回答日時： 2002/11/14 12:39

　参考 URL のページの「気体の密度と比重」を御覧下さい。

　水の密度は 1 g/ml と考えていいですから，これより大きい密度を持つ気体は，体積が同じなら水よりも重たいです。

　ただ，水よりも重たいからって『水の下のほうをコロコロ転がって』るとは限りません。こうなるには，水に溶けないとか水と反応しない等の条件が必要ですから。

参考URL：http://www4.ocn.ne.jp/~katonet/kagaku/kitai.htm