Siła pomiędzy dwoma (niereagującymi) atomami jest w przybliżeniu określona przez potencjał Lennarda-Jonesa, a ten zmienia się w zależności od separacji atomów coś w tym stylu:
(ten obrazek pochodzi z artykułu w Wikipedii, do którego link podałem powyżej). Na wykresie parametr $sigma$ może być traktowany jako wielkość atomu, więc wartość na osi $x$ wynosząca $r/cyfra = 1$ jest punktem, w którym atomy się stykają. Kiedy atomy są daleko od siebie, występuje bardzo słabe przyciąganie, ale jak tylko atomy się zetkną, następuje silne odpychanie i bardzo trudno jest zbliżyć atomy do siebie.
Bądź ostrożny z traktowaniem tego zbyt iteracyjnie, ponieważ atomy są nieco rozmytymi obiektami i nie mają dokładnego rozmiaru. niemniej jednak pozostaje faktem, że istnieje odległość między atomami, przy której nagle zaczynają się silnie odpychać.
A teraz wróćmy do twojego pytania. Dla prawie idealnych gazów takich jak tlen i wodór w standardowej temperaturze i ciśnieniu jeden mol (czyli 6,023 razy 10^{23}$ molekuł) zajmuje około 22,4 litra. Oznacza to, że średnia odległość między molekułami wynosi około 3nm. Wielkość cząsteczki tlenu wynosi w przybliżeniu (nie są one kuliste) 0,3nm, więc odstępy między cząsteczkami są około 10 razy większe od ich wielkości. Oznacza to, że siły między nimi są małe i bardzo łatwo jest je do siebie docisnąć. To dlatego gazy mogą być łatwo skompresowane.
Teraz rozważmy wodę. Jeden mol wody (0,018kg) zajmuje około 18ml, więc odległość między cząsteczkami w wodzie wynosi około 0,3nm – innymi słowy są one w kontakcie ze sobą. Jest to punkt, w którym cząsteczki zaczynają się silnie odpychać od siebie, a to sprawia, że trudno je do siebie zbliżyć. To dlatego woda nie jest łatwo ściskana.
Pytasz o ściskanie mieszaniny (nieprzereagowanego) tlenu i wodoru. Cóż, jeśli skompresujesz tlen wystarczająco, to się on upłynnia, a gęstość ciekłego tlenu wynosi około 1140 kg/m$^3$. To sprawia, że odstępy między cząsteczkami tlenu wynoszą około 0,35nm. Odstęp ten jest mniej więcej taki sam jak rozmiar cząsteczek O$_2$, więc trudno jest skompresować ciekły tlen. Możesz powtórzyć te obliczenia dla ciekłego wodoru (gęstość około 71 kg/m$^3$) i otrzymasz bardzo podobny wynik. Właściwie spodziewałbym się, że ciekły wodór będzie bardziej ściśliwy niż ciekły tlen i woda, ponieważ cząsteczka H$_2$ jest znacznie mniejsza. Jednak szybkie Google nie znalazło wartości modułu sprężystości ciekłego wodoru.