Schwebendes Gas: Mythos oder Realität?

Gase über Wasser sind ein faszinierendes Thema in der Chemie. Zunächst einmal ist klar: Wasser hat eine Dichte von etwa 1 g/cm³. Somit kommt die Frage auf: Existiert ein Gas, das schwerer ist? Es ist zu beachten – die Antwort ist nicht so simpel!

Ein Gas » das schwerer als Wasser ist « kann theoretisch nicht untergehen. Andernfalls müsste es eine Gasschicht am Boden bilden. Mehrere hochdichte Gase gefallen ins Auge. Namentlich sind es SF
(Schwefelhexafluorid) und WF
(Wolframhexafluorid). Ihre molare Masse bringt sie in diese Kategorie. Allerdings erscheint es merkwürdig: Es gibt keine Kombination von Gas und Flüssigkeit, bei der das Gas tatsächlich dichter ist.

Wolframhexafluorid sticht heraus. Unter Standardbedingungen weiß es mit einer Dichte von 12⸴4 g/l zu überzeugen. Das schwerste elementare Gas ist Radon; damit hat es eine Dichte von 9⸴73 g/l. Lange Zeit war ebenfalls Phosphorwasserstoff (H
P) im Gespräch, allerdings dieser entzündet sich bei Kontakt mit Luft. Das macht die Nutzung weiterhin als komplex.

Doch schauen wir uns die Flüssigkeiten an. Sie haben gelegentlich deutlich niedrigere Dichten. Flüssiger Wasserstoff hat mit etwa 70 g/l einen Rekord. Edelgase wie Helium die ähnlich wie bei tiefen Temperaturen flüssig werden, besitzen ebenfalls geringe Dichten. Radon hingegen, das beim Sieden bei -62 °C - also sehr tiefen Temperaturen - eine Dampfdichte von 13 g/l zeigt. Das ist unerwartet hoch!

Aber wie sieht es mit der allgemeinen Anwendbarkeit aus? Die meisten Gase, ein Großteil der genannten Stoffe, wird bei normalen Temperaturen fest. Der besondere Aspekt ist · dass wir unter normalen Bedingungen die interessanten · hohen Dichten in stabilen Phasen nicht erleben können. Gase unter Wasser – ob das eine Vorstellung ist die wirklich erkundet werden kann?

Zusammenfassend lässt sich sagen: Dass Gase schwerer als Wasser existieren. Allerdings bleiben sie nicht häufig in ihrem gasförmigen Zustand bei Raumtemperatur. Wer also an der Idee interessiert ist leichten Flüssigkeiten auf schweren Gasen zu lassen könnte schnell enttäuscht werden. Die Chemie zwingt uns – die physikalischen Grenzen zu respektieren.