Какой из газов, указанных в таблице, следует смешать с водородом, чтобы получить газовую смесь с такой же плотностью

Для того чтобы получить газовую смесь с такой же плотностью, как у воздуха, нам необходимо смешать водород с газом, у которого средняя молярная масса также будет равна 29 г/моль.

Давайте взглянем на таблицу газов и их молярные массы:

\[
\begin{tabular}{|c|c|}
\hline
\text{Газ} & \text{Молярная масса (г/моль)} \\
\hline
\text{Кислород (O}_2\text{)} & 32 \\
\hline
\text{Азот (N}_2\text{)} & 28 \\
\hline
\text{Углекислый газ (CO}_2\text{)} & 44 \\
\hline
\text{Метан (CH}_4\text{)} & 16 \\
\hline
\end{tabular}
\]

Из таблицы видно, что газов, у которых средняя молярная масса равна 29 г/моль, нет. Однако, можно рассмотреть два варианта смешивания газов, которые будут близки к значению плотности воздуха.

Вариант 1: Смесь водорода (H}_2\text{)} и метана (CH}_4\text{)}.

Молярная масса водорода (H}_2\text{)} равна 2 г/моль, а метана (CH}_4\text{)} - 16 г/моль. Чтобы найти среднюю молярную массу для этой смеси, нужно усреднить значения:

\[
\frac{{2 + 16}}{2} = 9
\]

Таким образом, смесь водорода и метана будет иметь среднюю молярную массу, близкую к 9 г/моль.

Вариант 2: Смесь водорода (H}_2\text{)} и азота (N}_2\text{)}.

Молярная масса водорода (H}_2\text{)} равна 2 г/моль, а азота (N}_2\text{)} - 28 г/моль. Усредняем значения:

\[
\frac{{2 + 28}}{2} = 15
\]

Таким образом, смесь водорода и азота будет иметь среднюю молярную массу, близкую к 15 г/моль.

Оба этих варианта близки к плотности воздуха (29 г/моль) и могут использоваться для получения газовой смеси с такой же плотностью. Однако, рекомендуется использовать второй вариант смешивания водорода и азота, так как сочетание этих газов более безопасно, чем смесь водорода с метаном.