氧气密度比空气大还是小？

氧气是地球大气中一种重要的气体成分，约占空气总体积的21%。在讨论氧气与空气整体密度的关系时，我们需要从物质的基本性质出发进行分析。

氧气（O₂）的化学式表明它由两个氧原子结合而成，其分子量约为32克/摩尔。而空气是一种混合气体，主要由氮气（N₂）、氧气以及其他少量气体组成。氮气占据了空气体积的大约78%，其分子量约为28克/摩尔。通过比较两种气体的分子量可以初步判断：氧气的分子量大于氮气，因此在相同条件下，氧气的密度也更大。

根据理想气体状态方程PV=nRT（其中P为压强，V为体积，n为物质的量，R为气体常数，T为温度），在标准状况下（0℃和1个大气压），氧气的密度约为1.429克/升，而空气的平均密度约为1.293克/升。由此可见，在相同的温度和压强条件下，氧气的密度确实比空气大。

然而，尽管氧气的密度较大，但它并不是决定空气整体密度的关键因素。因为氮气占空气的绝大部分，其较低的密度使得空气的整体密度略小于纯氧气。换句话说，虽然单个氧气分子比氮气分子重，但由于空气中氮气的比例远高于氧气，最终导致空气的平均密度低于氧气。

总结来说，氧气的密度比空气大。这一特性对于许多自然现象和工业应用都具有重要意义。例如，氧气能够下沉并聚集在低洼地带，这解释了为什么某些矿井或洞穴中的缺氧环境可能危及生命；同时，这也为分离氧气的技术提供了理论依据。了解氧气与空气密度之间的关系不仅有助于我们更好地认识自然界，还能促进相关领域的科学研究和技术发展。