Naturgas: formlen.

dag ved vi en bred vifte af gasser.Nogle af disse mennesker modtager laboratoriemetoder af kemikalier, som selv er dannet af en lignende reaktioner som biprodukter.Og hvilke gasser produceres i naturen?De vigtigste sådanne gasser naturlig, af naturlig oprindelse er fire:

• naturgas, hvis formel CH4;
• nitrogen, N2;
• hydrogen, H2;
• kuldioxid, CO2.

Selvfølgelig er der nogle andre - ilt, hydrogensulfid, ammoniak, inaktive gasser, kulilte.Men ovenstående er næsten vigtigt for mennesker og brugte dem til forskellige formål, herunder som brændstof.

Hvad er naturgas?

kaldes en Naturgas, som naturen giver os.Det vil sige, at indholdet i jordens indre er langt højere, og mere end det beløb, der fremstilles i industrien ved kemiske reaktioner.

almindeligt kendt som naturgas, metan, men det er ikke tilfældet.Hvis man ser på sammensætningen af ​​gas fraktioner, kan vi se hans næste komponent sammensætning:

• metan (96%);
• ethan;
• propan;
• butan;
• brint;
• kuldioxid;
• nitrogen;
• hydrogensulfid (små spormængder).

Således fremgår det, at naturgas - en blanding af flere gasser af naturlig oprindelse.

Naturgas: formel

Fra et kemisk synspunkt, naturgas er en blanding af lineære kulbrinter enkel struktur - metan, ethan, propan og butan.Men som et større volumen af ​​alle methan, er det almindeligt at den almene formel af naturgas direkte at udtrykke formlen af ​​methan.Så det viser sig, at den kemiske formel for naturgas metan CH4.

De andre komponenter er følgende empiriske formel i kemi:

• ethan - C2H6;
• Propan - C3H8;
• butan - C4H10;
• kuldioxid - CO2
• kvælstof - N2;
• Hydrogen - H2;
• hydrogensulfid - H2S.

blanding af stoffer og er en naturlig gas.Formel methan sin basisk forbindelse indikerer, at kulstofindholdet deri er meget lille.Dette påvirker dens fysiske egenskaber, såsom evnen til at brænde en farveløs, helt røgpunkt.Mens andre medlemmer af hans homolog række (en serie af mættede carbonhydrider eller alkaner) under forbrænding at danne et sort røgfyldte flamme.

At være i naturen

I naturen bliver denne gas findes dybt under jorden, under de tykke og tætte lag af sedimentære bjergarter.Der er to primære teorier om oprindelsen af ​​naturgas i naturen.

1. teori om tektoniske bevægelser rocks.Fortalere for denne teori mener, at kulbrinter, der er indeholdt i jordens indre, og altid stige som følge af tektoniske bevægelser og nedskæringer opad.På toppen af ​​det høje tryk og temperaturændringer gøre dem så et resultat af kemiske reaktioner i de to naturlige mineraler - olie og gas.
2. biogent teori foreslår en anden metode, som blev dannet som et resultat af naturgas.Formlen afspejler kvaliteten af ​​dens sammensætning - kulstof og brint, som tyder på, at dens dannelse blev overværet af levende organiske væsener, hvis lig blev for det meste bygget af disse elementer, som alle levende ting på planeten, der eksisterer den dag i dag.Over tid, resterne af døde planter og dyr sank under havbunden, hvor der hverken var ilt eller bakterier kan nedbryde og genbruge det organiske stof.Som følge heraf var der en opløsning af anaerob oxidation af biomasse og gennem millioner af år, dannes to kilder til mineraler - olie og gas.Samtidig grundlaget for både er den samme - det er en del af kulbrinter og lavmolekylære stoffer.Den kemiske formel af gas og olie beviser det.Men når de udsættes for forskellige forhold og forskellige produkter dannes: højt tryk og temperatur - gas, lav - olie.

dag hovedområder og gasreserver har lande som Rusland, USA, Canada, Iran, Norge og Holland.

I sin sammenlægning af naturgas kan ikke altid være indeholdt kun i staten af ​​gas.Der er flere muligheder for kondens:

1. gas opløst i olie molekyler.
2. gas opløst i vandmolekylerne.
3. Gas danner solide hydrater.
4. Under normale omstændigheder - luftformig forbindelse.

Hver af disse stater har sit eget område, og er meget værdifuld for den person.

opnået i laboratoriet og industrien

Ud over naturområder af gasproduktionen, der er en række måder at få det til laboratoriet.Men disse metoder, selvfølgelig, der ikke anvendes i små partier af produkter, som en pris på naturgas til at syntetisere i laboratoriet er ikke rentabelt.

Laboratoriemetoder:

1. Hydrolyse af lavmolekylære forbindelser - aluminiumcarbid: AL4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AL (OH) 3.
2. natriumacetat i nærværelse af alkali: NaOH = CH3COOH + CH4 + Na2CO3.
3. fra syntesegas: CO + 3H2 = CH4 + H2O.
4. fra elementer - hydrogen og carbon - ved forhøjet temperatur og tryk.

kemiske formel for naturgas anerkendt af formlen af ​​methan, så alle reaktionerne er karakteristiske for alkaner, er også karakteristiske for denne gas.

Mineindustrien metan stammer fra naturlige aflejringer og yderligere behandling af fraktioner.Sørg også for at produktet gassen skal renses.Fordi naturgas metan formlen viser kun en del af de komponenter, det indeholder.Til husholdningsbrug behov ren gas, der indeholder ingen andre end metan stoffer.Aftagelig ethan, propan, butan og andre gasser også er meget udbredt.

fysiske egenskaber

Formula gas giver en idé om, hvad fysiske egenskaber, den skal besidde.Overvej, hvad slags egenskaber.

1. farveløst fast, lugtfri.
2. Anslået tæthed varierer mellem 0,7-1 kg / m3.
3. forbrændingstemperatur 6500c.
4. næsten to gange lettere end luft.
5. varme, der genereres ved forbrænding af en kubikmeter gas, svarende til 46 millioner joule.
6. I høje koncentrationer (over 15%) i luften gas er meget eksplosiv.
7. Når det bruges som brændsel tager oktantallet lig med 130.

ren gas opnås kun efter passerer det gennem en særlig rensningsanlæg (installation), som er opført på stedet af fossil.

Application

Der er flere store områder for anvendelse af naturgas.Efter alt, foruden dens hovedkomponent, er formlen CH4 gas, der anvendes, og alle andre bestanddele i blandingen.

1. Forbruger sfære af livet.Dette omfatter gas til madlavning, opvarmning af boliger, brændstof til kedel og så videre.Gassen, der anvendes til madlavning, tilsættes specielle stoffer, der tilhører gruppen af ​​mercaptaner.Dette sker for at sikre, at i tilfælde af lækage rør eller andre udeladelser gas mennesker kan lugte det og skride til handling.Indenlandske gasblanding (som er en blanding af propan og butan) er yderst eksplosivt i højere koncentrationer.Mercaptaner også gøre specifikke og ubehagelig lugt af naturgas.Formlen består af elementer såsom svovl og phosphor, hvilket giver dem en særlig karakter.

2. Kemisk produktion.I dette område, en af ​​de vigtigste udgangsmaterialer til mange reaktioner producerer vigtige forbindelser er naturgas, den formel, som viser, i hvor syntese han kan deltage:

• grundlag for produktion af plast, som er den mest almindelige moderne materiale til stort set alle områder af industrien;
• råstof i syntesen af ​​ethynyl, hydrogencyanid og ammoniak.Sami, der er anført i det følgende er på produktionen af ​​mange syntetiske fibre og stoffer, gødning og isolering i byggeriet;
• gummi, methanol, organiske syrer - dannes ud fra methan og andre stoffer.Anvendes i stort set alle områder af menneskelivet;
• polyethylen og mange andre forbindelser syntetisk natur fik det takket være metan.

3. Anvendelse som brændstof.Og for enhver form for menneskelig aktivitet, der spænder fra at udfylde den relevante type skrivebord lamper, og termiske kraftværker.Denne type brændstof anses for at være miljørigtig og hensigtsmæssigt at på baggrund af alle alternative metoder.Men ved forbrænding af methan til dannelse af carbondioxid som helst andet organisk materiale.Han er kendt for at være årsag til jordens drivhuseffekt.Derfor, folk er opgaven med at finde en endnu mere ren og høj kvalitet kilde til termisk energi.

længe det er hovedkilder, der bruger naturgas.Formel ham, hvis vi tager alle de komplekse komponenter, viser, at det er næsten en vedvarende ressource, er den eneste gang, du behøver at gøre ret meget.Vores land med reserver af gas er meget heldig, fordi størrelsen af ​​disse naturressourcer vil vare i mange hundrede år, ikke kun Rusland selv, men også i mange lande i verden gennem Export.

Kvælstof er en komponent af naturgas og olieforekomster.Desuden er denne gas fylder det meste af volumenet i luft (78%) og forekommer i form af naturlige forbindelser i litosfæren nitrat.

Så simpelt stof næsten aldrig brugt af levende organismer kvælstof.Formlen har form af dens N2, eller i form af kemiske bindinger, N≡N.Tilstedeværelsen af ​​en sådan stærk sammenhæng indikerer en høj stabilitet og kemiske inaktivitet af molekylet under normale forhold.Dette er, hvad forklarer muligheden for eksistensen af ​​store mængder gas i fri form i atmosfæren.

i form af en simpel stof er i stand til kvælstof fastsat særlige organismer - rhizobia.De behandles derefter i en form egnet til planterne, og denne gas udføres således mineral ernæring af planter rodsystemer.

Der er flere store forbindelser, hvori der er en kvælstof i naturen.Formlen af ​​følgende:

• oxider - NO2, N2O, N2O5;
• syre - HNO2 lattergas og salpetersyre HNO3 (dannet af udledninger lyn fra oxider i luft);
• salpeter - KNO3, NaNO3, og så videre.

Man nitrogen anvendes ikke kun som en gas, men i flydende tilstand.Han har evnen til at blive flydende ved temperaturer under -1700S, kan det bruges til frysning plante- og dyrevæv, mange materialer.Det er derfor almindeligt brugt flydende kvælstof i medicin.

også kvælstof er grundlaget for en af ​​sine vigtigste forbindelser - ammoniak.Produktion tonnage af stoffet, da det er almindeligt brugt i husholdningen og industrien (forberedelse gummi, farvestoffer, plast, syntetiske fibre, organiske syrer, maling produktion, sprængstoffer og så videre).

Kuldioxid

Hvad er formlen for stoffet?Kuldioxid er skrevet som CO2.Kovalent binding i et molekyle svagt polært, stærk kemisk dobbelt styrke mellem kulstof og ilt.Dette indikerer stabilitet og upåvirkelighed af molekyler under normale betingelser.Denne kendsgerning bekræftes af tilstedeværelsen af ​​fri kulsyre i jordens atmosfære.

Dette stof er en komponent af naturgas og olie, og ophobes i den øvre atmosfære af planeten, der forårsager den såkaldte drivhuseffekt.

enorm mængde af kuldioxid dannet ved forbrænding af fossile brændsler af enhver art.Om kul, træ, gas eller andre brændstoffer fører til fuldstændig forbrænding af dannelsen vand og stoffet.

Det viser sig, at ophobning i atmosfæren er uundgåelig.Derfor er en vigtig opgave i det moderne samfund er at finde et alternativ, der giver et minimum af drivhus brændstof.

Hydrogen

anden klatre en forbindelse, der forekommer i sammensætningen af ​​naturlige mineraler - er hydrogen.Gas formel er - H2.Den nemmeste af alle kendte stof i dag.

grund af dens særlige egenskaber i det periodiske system tager to positioner - blandt alkalimetaller og halogener.Med en elektron er i stand til at give det som en (metalliske egenskaber, genvinding) og modtage (ikke-metalliske egenskaber, oxidation).

hovedområde brug - det er et miljøvenligt brændstof, som forskerne se i fremtiden.Årsager:

• ubegrænset mængde af gasreserver;
• uddannelse som følge af afbrænding er kun vand.

Dog komplet teknologi udvikling af brint som energikilde kræver en ændring af mange flere nuancer.

formel til beregning af masse, densitet og volumen af ​​gasser

I fysik og kemi anvende et par grundlæggende måder at løse gasser.For eksempel, hvis vi taler om en af ​​de mest basale parametre såsom massen af ​​gassen formlen for beregning er som følger:

m = V * þ, hvor þ - er massefylden af ​​sagen, og V - dens volumen.

For eksempel, hvis vi nødt til at beregne massen af ​​naturlige gasvolumen på 1 kubikmeter under normale forhold, vi tager den gennemsnitlige værdi af den standardreference densitet.Det vil være lig med 0,68 kg / m3.Nu da vi ved volumen og tæthed af gassen, formlen for beregning af fuldt ud opfylder kravene.Derefter:

m (CH4) = 0,68 kg / m3 * 1 m3 = 0,68 kg, som reducerede kubikmeter.Volumen Formel gas

derimod består af masse og tæthed indikatorer.Det vil sige, vi kan udtrykke værdien af ​​ovenstående konfiguration:

V = m / þ, derefter under standardbetingelser mængden af ​​2 kg methan er lig med 2 / 0,68 = 2,914 m3.

også i mere komplekse sager (når betingelserne er ikke-standard) til beregning af masse og volumen af ​​gasser ved hjælp af ligning Mendeleev-Clapeyron, som har formen:

p * V = m / M * R * T, hvor p - gastryk, V -dens volumen, m og M - masse og molarmasse henholdsvis R - Universal gaskonstanten lig med 8,314, T - temperatur i Kelvin.

Denne formel producerer beregninger volumen gas er meget tæt på værdien af ​​den ideelle gas, som eksisterer rent hypotetisk og bruges til abstrakte begreber til at løse problemer i fysik og kemi.Det er også muligt at beregne mængden af ​​Boyles ligning, som har formen:

V = Vr * pH * T / p * Tn, hvor størrelsen af ​​indekset n - er værdien ved normale standardbetingelser.

beregningen var den mest nøjagtige og i overensstemmelse med virkeligheden, er det nødvendigt at tage denne parameter, densiteten af ​​gassen i betragtning.Formlen for beregning af denne parameter er stadig et åbent spørgsmål.Vedtages efter de sædvanlige plain, som har formen:

þ = m0 * n, hvor m0 - molekylær masse (kg), og n - koncentration enhed - 1 / m3.

, i nogle tilfælde er det imidlertid nødvendigt at anvende andre, mere komplekse og komplette beregninger med flere variable til nøjagtig og tættere på den ideelle resultat.