реально ли наполнить воздушный шарик таким хим составом чтобы он просто висел в воздухе не падая и не поднимался ?

Реально конечно, почему нет
Не обязательно даже газовая смесь, просто нужного веса грузик прикрепить!
Только ...
такое положение будет НЕ ОЧЕНЬ УСТОЙЧИВО - чуть изменится температура воздуха - и полетит он вверх или вниз.
Придётся систему автоматического регулирования пристраивать
Например сажать экипаж аэронавтов, которые выбрасывали бы мешки с песком или стравливали газ

теоретически газ должен быть чуть легче воздуха, так чтобы произведение (разность плотностей воздуха и газа) * обьем = масса аэростата с грузом.

Главное, чтобы в шарике газ был легкий. Его можно привязать на тросике, тогда он будет находится строго на определенной высоте. Тут уже правильно написали про температуру и давление. А что, если дождь? А что, если град? Как и куда тогда двинется шарик без запаса летучести?. .

попробуй. хуже не будет