Erdgas: die Formel.

Heute wissen wir, eine Vielzahl von Gasen.Einige dieser Empfänger von Laborverfahren von Chemikalien, die sich durch eine ähnliche Reaktion als Nebenprodukte gebildet werden.Und welche Gase in der Natur produziert werden?Die wichtigsten solcher Gase natürlich, die natürlichen Ursprungs sind vier:

• Erdgas, dessen Formel CH4;
• Stickstoff, N2;
• Wasserstoff, H2;
• Kohlendioxid, CO2.

Natürlich gibt es einige andere - Sauerstoff, Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Inertgase Kohlenmonoxid.Jedoch sind die oben für Menschen praktisch wichtigen und verwendet sie für verschiedene Zwecke, einschließlich als ein Brennstoff.

Was ist Erdgas?

genannt Erdgas, die die Natur uns gibt.Das heißt, der Inhalt in dem Erdinneren viel höher ist und mehr als die Menge, die in der Industrie durch chemische Reaktionen hergestellt wird.

allgemein als Erdgas, Methan bekannt, aber es ist nicht so.Wenn man sich die Zusammensetzung der Gasfraktionen suchen, können wir seine nächste Komponentenzusammensetzung zu sehen:

• Methan (96%);
• Ethan;
• Propan;
• Butan;
• Wasserstoff;
• Kohlendioxid;
• Stickstoff;
• Schwefelwasserstoff (klein, trace amounts).

So scheint es, dass Erdgas - ein Gemisch verschiedener Gase natürlichen Ursprungs.

Erdgas: Formel

Aus chemischer Sicht ist Erdgas eine Mischung aus linearen Kohlenwasserstoffen einfache Struktur - Methan, Ethan, Propan und Butan.Sondern als ein größeres Volumen des gesamten Methan, ist es üblich, die allgemeine Formel der Erdgas direkt in die Formel von Methan auszudrücken.So stellt sich heraus, dass die chemische Formel von Erdgas Methan CH4.

Die anderen Komponenten sind die folgende empirische Formel in der Chemie:

• Ethan - C2H6;
• Propan - C3H8;
• Butan - C4H10;
• Kohlendioxid - CO2;
• Stickstoff - N2;
• Wasserstoff - H2;
• Schwefelwasserstoff - H2S.

Stoffgemisch und ein Erdgas.Formel Methan seiner basischen Verbindung zeigt an, dass der Kohlenstoffgehalt dabei nur sehr gering.Dies wirkt sich auf ihre physikalischen Eigenschaften, wie die Fähigkeit zu brennen ein farbloses, komplett rauchPunkt.Während andere Mitglieder seiner homologen Reihe (eine Reihe von gesättigte Kohlenwasserstoffe oder Alkane) bei der Verbrennung einen schwarzen rauchigen Flamme zu bilden.

in der Natur

In der Natur ist dieses Gas tief unter der Erde unter den dicken und dichten Schichten von Sedimentgestein gefunden.Es gibt zwei Haupttheorien des Ursprungs von Erdgas in der Natur.

1. Theorie der tektonischen Bewegungen rockt.Die Befürworter dieser Theorie glauben, dass die in den Eingeweiden der Erde enthalten sind, und immer Kohlenwasserstoffe steigen als Folge der tektonischen Bewegungen und Schnitte nach oben.An der Spitze der hohen Druck- und Temperaturänderungen machen sie als Folge von chemischen Reaktionen in den beiden natürlichen Mineralien - Öl und Gas.
2. biogenen Theorie schlägt ein anderes Verfahren, das als Ergebnis von Erdgas gebildet.Die Formel spiegelt die Qualität seiner Zusammensetzung - Kohlenstoff und Wasserstoff, was darauf hindeutet, dass seine Bildung wurde von lebenden organischen Wesen, deren Körper meist aus diesen Elementen aufgebaut, wie alle Lebewesen auf dem Planeten, die bis heute existiert besucht.Im Laufe der Zeit die Überreste von toten Pflanzen und Tieren sank unter dem Meeresboden, wo es weder Sauerstoff noch Bakterien zersetzen und Recycling der organischen Substanz.Als Ergebnis gab es einen Zerfall der anaeroben Oxidation von Biomasse und über Millionen von Jahren, bildeten zwei Quellen von Mineralien - Öl und Gas.Zur gleichen Zeit die Basis der beiden gleich ist - es ist ein Teil der Kohlenwasserstoffe und niedermolekulare Substanzen.Die chemische Formel des Gas- und Öl beweist es.Wenn jedoch an verschiedene Bedingungen und unterschiedliche Produkte ausgesetzt sind gebildet: hohem Druck und Temperatur - Gas, low - Öl.

Heute sind die Hauptbereiche und Gasreserven haben Länder wie Russland, den Vereinigten Staaten, Kanada, Iran, Norwegen und den Niederlanden.

In ihrer Aggregation von Erdgas kann nicht immer nur im Zustand von Gas enthalten sein.Es gibt mehrere Optionen zur Kondensation:

1. Gas in den Ölmoleküle gelöst.
2. Gas in den Wassermolekülen aufgelöst.
3. Gas bildet feste Hydrate.
4. Unter normalen Umständen - gasförmige Verbindung.

Jeder dieser Staaten hat sein eigenes Feld und ist sehr wertvoll für die Person.

in Labor und Industrie

zusätzlich zu den natürlichen Standorten der Gasproduktion erhalten, gibt es eine Reihe von Möglichkeiten, um es an das Labor zu bekommen.Diese Verfahren ist natürlich nur für kleinere Produktchargen verwendet, als Kosten für Erdgas im Labor zu synthetisieren ist jedoch nicht rentabel.

Labormethoden:

1. Hydrolyse von niedermolekularen Verbindungen - Aluminiumcarbid: Al4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AL (OH) 3.
2. Natriumacetat in Gegenwart von Alkali: NaOH = CH3COOH + CH4 + Na2CO3.
3. aus Synthesegas: CO + 3H2 = CH4 + H2O.
4. aus Elementen - Wasserstoff und Kohlenstoff - bei erhöhter Temperatur und Druck.

chemische Formel von Erdgas durch die Formel von Methan erkannt, so dass alle die charakteristischen Reaktionen von Alkanen, sind ebenfalls charakteristisch für dieses Gas.

den Bergbau Methan aus natürlichen Vorkommen und Weiterverarbeitung der erhaltenen Fraktionen.Auch sicher sein, das Produktgas gereinigt werden muss.Da Erdgas Methan Formel zeigt nur einen Teil der Komponenten, die es enthält.Für den Hausgebrauch muss Reingas keine Ausnahme von Methan Stoffe enthalten.Lösbare Ethan, Propan, Butan und andere Gase sind weit verbreitet.

physikalischen Eigenschaften

Formula Gas gibt eine Vorstellung davon, welche physikalischen Eigenschaften besitzen sollte.Überlegen, welche Art von Eigenschaften.

1. farblosen Feststoff, geruchlos.
2. Ungefähre Dichte variiert zwischen 0,7 bis 1 kg / m3.
3. Verbrennungstemperatur 6500c.
4. fast zwei Mal leichter als Luft.
5. Wärme durch die Verbrennung von einem Kubikmeter Gas erzeugt wird, gleich 46 Millionen Joules.
6. In hohen Konzentrationen (über 15%) in der Luft Gas ist sehr explosiv.
7. Bei der Verwendung als Kraftstoff führt der Oktanzahl gleich 130

Reingas erhalten wird erst nach Durchleiten durch eine spezielle Kläranlage (Installation), die auf dem Gelände des fossilen errichtet werden.

Anwendungs ​​

Es gibt mehrere Hauptanwendungsgebiete von Erdgas.Denn zusätzlich zu seinen Hauptbestandteil, wird die Formel CH4 Gas verwendet wird, und alle anderen Komponenten des Gemisches.

1. Consumer Bereich des Lebens.Dazu gehören Gas zum Kochen, Heizen von Wohngebäuden, Brennstoff für Kessel und so weiter.Das Gas, das zum Kochen verwendet wird, fügen Sie spezielle Substanzen aus der Gruppe der Mercaptane gehören.Dies geschieht, um, dass im Falle einer Leckage Rohr oder andere Versäumnisse Gas Leute könnten es riechen und Maßnahmen ergreifen zu gewährleisten.Haushaltsgasgemisch (das eine Mischung aus Propan und Butan ist) ist äußerst explosiv in höheren Konzentrationen.Mercaptane sind auch spezifische und unangenehmen Geruch von Erdgas.Der Formel von Elementen wie Schwefel und Phosphor, die ihnen einen bestimmten Charakter.

2. Die chemische Produktion.In diesem Bereich einer der wichtigsten Ausgangsstoffe für viele Reaktionen zu produzieren wichtige Verbindungen ist Erdgas, die Formel, die zeigt, in dem Synthese er kann teilnehmen:

• Grundlage für die Herstellung von Kunststoffen, die die häufigste modernes Material für nahezu alle Bereiche der Industrie sind;
• Rohmaterial in der Synthese von Ethinyl, Cyanwasserstoff und Ammoniak.Samen Produkte nachfolgend aufgeführt sind auf die Herstellung vieler synthetischer Fasern und Stoffen, Düngemitteln und Isolation im Aufbau;
• Gummi, Methanol, organische Säuren - werden aus Methan und anderen Substanzen gebildet.Werden in nahezu allen Bereichen des menschlichen Lebens eingesetzt;
• Polyethylen und viele andere Verbindungen synthetischer Natur bekam es dank Methan.

3. Verwendung als Brennstoff.Und für jede Art von menschlichen Aktivitäten, angefangen von der Befüllung die geeignete Art von Schreibtischlampen, und thermische Kraftwerke.Dieser Brennstoff wird als ökologisch korrekt gehandhabt und der Hintergrund aller alternativen Methoden sein.Jedoch bei der Verbrennung von Methan zu Kohlendioxid wie jedes andere organische Material zu bilden.Er ist bekannt, dass die Ursache der Erde Treibhauseffekt sein.Daher sind die Menschen die Aufgabe, eine noch reine und qualitativ hochwertige Quelle für thermische Energie.

solange es Hauptquellen, die Erdgas zu verwenden.Formula ihn, wenn wir all die komplexen Komponenten, zeigt, dass es fast eine erneuerbare Ressource, die einzige Zeit, die Sie sehr viel tun müssen, ist.Unser Land mit Reserven von Gas sind extrem glücklich, weil die Menge eines solchen natürlichen Ressourcen wird für viele Hunderte von Jahren nicht nur Russland selbst, sondern auch in vielen Ländern der Welt durch Export dauern.

Stickstoff ist ein Bestandteil von Erdgas und Erdölvorkommen.Ferner nimmt dieses Gas zum größten Teil durch in der Luft (78%) und tritt in Form von natürlichen Verbindungen in der Lithosphäre Nitrat.

Als einfache Substanz ist fast nie von lebenden Organismen Stickstoff verwendet.Die Formel hat die Form ihrer N2, oder, in Bezug auf die chemischen Bindungen, N≡N.Das Vorhandensein eines solchen starken Verbindung zeigt eine hohe Stabilität und chemische Inertheit des Moleküls unter normalen Bedingungen.Dies ist, was erklärt die Möglichkeit der Existenz von großen Mengen an Gas in dem freien Zustand in der Atmosphäre.

in Form einer einfachen Substanz in der Lage ist Stickstoff durch spezielle Organismen fixiert - Rhizobia.Sie werden dann in ein für die Pflanzen Form verarbeitet, und dieses Gas wird so durchgeführt Nährstoffversorgung von Pflanzenwurzelsysteme.

Es gibt mehrere wichtige Verbindungen, in denen ein Stickstoff existiert in der Natur.Die Formel der folgenden:

• Oxide - NO2, N2O, N2O5;
• Säure - HNO2 salpetriger und Salpetersäure HNO3 (durch Blitzentladungen von Oxiden in der Luft gebildet);
• Salpeter - KNO3, NaNO3, und so weiter.

Man Stickstoff nicht nur als ein Gas, sondern in den flüssigen Zustand verwendet wird.Er hat die Fähigkeit, flüssig bei Temperaturen unterhalb -1700S, kann es zum Einfrieren pflanzlichen und tierischen Geweben, viele Materialien verwendet werden.Es ist daher weit verbreitet flüssiger Stickstoff in der Medizin.

Außerdem ist Stickstoff die Basis für eine der Hauptverbindungen - Ammoniak.Produktionstonnage des Stoffes, wie es ist weit verbreitet in Haushalt und Industrie (Herstellung Gummis, Farbstoffe, Kunststoffe, synthetische Fasern, organische Säuren, Lackproduktion, Sprengstoffe usw.).

Kohlendioxid

Was ist die Formel des Stoffes?Kohlendioxid als CO2 geschrieben.Kovalente Bindung in einem Molekül schwach polaren, starke chemische Doppelfestigkeit zwischen Kohlenstoff und Sauerstoff.Dies weist auf die Stabilität und Inertheit von Molekülen unter normalen Bedingungen.Diese Tatsache wird durch die Existenz von freien Kohlendioxid in der Erdatmosphäre bestätigt.

Diese Substanz ist ein Bestandteil von Erdgas und Öl, und reichern sich in der oberen Atmosphäre des Planeten, was den sogenannten Treibhauseffekt.

riesige Menge an Kohlendioxid, das durch die Verbrennung von fossilen Brennstoffen jeglicher Art gebildet.Ob Kohle, Holz, Gas oder anderen Brennstoff führt zur Verbrennung des Formationswassers und der Substanz zu vervollständigen.

Es stellt sich heraus, daß die Anreicherung in der Atmosphäre ist unvermeidlich.Daher ist es eine wichtige Aufgabe der modernen Gesellschaft ist die Suche nach einer Alternative, die ein Minimum von Treibhaus Kraftstoff.

Hydrogen

weiterer klettern eine Verbindung in der Zusammensetzung der natürlichen Mineralien vorkommen - Wasserstoff.Gas Formel - H2.Die einfachste aller bekannten Materie heute.

Aufgrund seiner speziellen Eigenschaften im Periodensystem nimmt zwei Positionen - unter den Alkalimetallen und Halogenen.Mit einem Elektron in der Lage ist, sie als (metallische Eigenschaften, Verwertung) geben und zu erhalten (nicht-metallische Eigenschaften, Oxidation).

Haupteinsatzgebiet - es ist ein umweltfreundlicher Kraftstoff, für den die Forscher in die Zukunft sehen.Begründung:

• unbegrenzte Menge an Gasreserven;
• Bildung als Folge der Verbrennung nur Wasser.

jedoch komplette Technologie-Entwicklung von Wasserstoff als Energieträger erfordert Modifikation viel mehr Nuancen.

Formel zur Berechnung der Masse, Dichte und Volumen der Gase

In Physik und Chemie gelten einige grundlegende Möglichkeiten, um Gase zu begleichen.Zum Beispiel, wenn wir über eine der grundlegenden Parameter, wie beispielsweise die Masse des Gases Formel zur Berechnung reden ist wie folgt:

m = V * þ, wobei Th - ist die Dichte der Materie, und V - sein Volumen.

Zum Beispiel, wenn wir brauchen, um die Masse der Erdgasvolumen von 1 Kubikmeter unter normalen Bedingungen zu berechnen, nehmen wir den Mittelwert der Standarddichte Referenzmaterial.Es wird gleich 0,68 kg / m3 betragen.Nun, da wir wissen, das Volumen und die Dichte des Gases, die Formel für die Berechnung erfüllt alle Anforderungen.Dann:

m (CH4) = 0,68 kg / m3 * 1 m3 = 0,68 kg als Kubikmeter reduziert.

Formel Gasvolumen hingegen besteht aus den Masse- und Dichteindikatoren.Das heißt, wir den Wert der obigen Konfiguration ausdrücken:

V = m / TH, dann unter Standardbedingungen das Volumen von 2 kg Methan gleich 2 / 0,68 = 2,914 m3 ist.

auch in komplexeren Fällen (wenn die Bedingungen nicht-Standard) für die Berechnung der Masse und Volumen von Gasen unter Verwendung der Gleichung Mendelejew-Clapeyron, die die Form hat:

p * V = m / M * R * T, wobei p - Gasdruck, V -sein Volumen, m und M - Masse und Molmasse bzw. R - universelle Gaskonstante gleich 8,314, T - Temperatur in Kelvin.

Diese Formel produziert Gasvolumenberechnungen sind sehr nah an dem Wert des idealen Gases, die rein hypothetisch vorhanden ist und auf abstrakte Konzepte der Lösung von Problemen in der Physik und Chemie.Es ist auch möglich, das Volumen des Boyle-Gleichung, die die Form hat berechnen:

V = Vr * pH * T / p * Tn, wobei die Werte des Index n - ist der Wert bei normalen Standardbedingungen.

der Berechnung war die korrekt sind und mit der Realität ist es notwendig, unter Berücksichtigung dieses Parameters die Dichte des Gases statt.Die Formel zur Berechnung dieses Parameters ist immer noch ein strittiger Punkt.Durch die Verwendung der üblichen schlicht, das die Form angenommen hat:

þ = m0 * n, wobei m0 - Molekularmasse (kg) und n - Konzentrationseinheit - 1 / m3.

, in einigen Fällen ist es jedoch notwendig, andere, komplexere und vollständige Berechnungen mit mehreren Variablen zur genauen und näher an der idealen Ergebnis zu verwenden.