¿Podrían los materiales en estado líquido ser de menor densidad que los gases (no necesariamente dos estados del mismo material)?

Sorprendentemente, la densidad tiene poco que ver con el estado físico de un compuesto. Señalaría hexafluoruro de azufre, un gas muy denso (ρ = 6,17 g / L, pb = -64 ºC).

Mientras tanto, un hidrocarburo ligero como el propano líquido tiene una densidad de 2.01 g / L.

En teoría, podría concebir una situación en la que un líquido muy ligero podría “flotar” sobre un gas muy denso.

Por ejemplo, el propano se licua a -42.3 ºC más o menos (a 1 atm). El hexafluoruro de azufre se licua a -64 ºC. Entonces, a una temperatura de -64 ºC

Para abordar su pregunta:

Las condiciones específicas bajo las cuales un compuesto hervirá (es decir, la transición de un líquido a un gas) dependen de las atracciones intermoleculares de las moléculas constituyentes. Estas atracciones deben superarse para permitir que el líquido hierva. Esencialmente, es por eso que el punto de ebullición del agua es tan alto, a pesar de que es una molécula pequeña: tiene fuertes atracciones intermoleculares gracias a los enlaces de hidrógeno.

El punto fácilmente identificable cuando un líquido pasa a un gas (hierve) es cuando la presión de vapor del líquido se encuentra y excede la presión atmosférica local. Y se puede calcular la hipotética presión de vapor de un líquido, utilizando la ecuación de Clausius-Clapeyron, que acepta variables de entrada de calor de vaporización, constante de gas, temperatura absoluta y presión.