какой газ является самым лёгким

Ответ: водород — газ H2.

Пояснение по шагам:

• Что считается “самым лёгким газом”? Обычно сравнивают смеси газов по их молярной массе (M). Чем меньше молярная масса, тем ниже плотность газа при одинаковых условиях.
• Почему это так: при одинаковых T и P плотность газа пропорциональна его молярной массе (закон идеального газа: d ∝ M). Значит, газ с наименьшей молярной массой будет самым лёгким.
• Сравнение наиболее известных газов по молярной массе:
  • H2 (водород) = примерно 2.016 г/моль
  • He (гелий) = ~4.003 г/моль
  • CH4 (метан) = ~16.04 г/моль
  • N2 = ~28.02 г/моль
  • O2 = ~32.00 г/моль
  • CO2 = ~44.01 г/моль Здесь наименьшее значение имеет H2, следовательно, он самый лёгкий газ.
• Дополнительный факт: при стандартных условиях плотность водорода около 0.0899 г/л, что примерно в 13 раз меньше плотности воздуха — тоже отражает его легкость по сравнению с прочими газами. Гелий идёт следом по легкости.

Итого: самым лёгким газом является водород в виде молекул H2.