Maakaasu: kaava.

Tänään me tiedämme, erilaisia ​​kaasuja.Jotkut näistä ihmisistä vastaanottaa laboratoriomenetelmät kemikaaleja, jotka itse on muodostettu samanlaisista reaktioista sivutuotteina.Ja mitä kaasuja luonnossa?Tärkein näitä kaasuja luonnollinen, luonnollista alkuperää on neljä:

• maakaasu, jonka kaava CH4;
• typen, N2;
• vety, H2;
• hiilidioksidi CO2.

tietenkin olemassa joitakin muita - happi, rikkivetyä, ammoniakkia, inerttejä kaasuja, hiilimonoksidia.Kuitenkin edellä ovat käytännössä tärkeitä ihmisiä ja käyttää niitä eri tarkoituksiin, kuten polttoaineena.

Mikä on maakaasu?

kutsutaan Maakaasu, joita luonto antaa meille.Eli sisällön maapallon sisustus on paljon suurempi ja enemmän kuin määrä, joka on laadittu teollisuuden kemiallisissa reaktioissa.

yleisesti tunnettu maakaasu, metaani, mutta se ei ole niin.Jos tarkastellaan Kaasun koostumus jakeet, voimme nähdä hänen seuraava komponentti koostumus:

• metaani (96%);
• etaani;
• propaani;
• butaani;
• vety;
• hiilidioksidia;
• typpi;
• rikkivetyä (pieniä, pieniä määriä).

Näin ollen näyttää siltä, ​​että maakaasu - seosta, jossa oli useiden kaasujen luonnollista alkuperää.

Maakaasu: kaavan

Vuodesta kemialliselta kannalta, maakaasu on sekoitus lineaarisen hiilivetyjen yksinkertainen rakenne - metaani, etaani, propaani ja butaani.Mutta suurempi määrä kaikkien metaania, on tapana yleinen kaava maakaasun suoraan ilmaista kaava metaania.Joten, käy ilmi, että kemiallinen kaava maakaasun metaani CH4.

muut komponentit ovat seuraavat empiirinen kaava kemian:

• etaani - C2H6;
• Propaani - C3H8;
• butaani - C4H10;
• hiilidioksidi - CO2;
• typpi - N2;
• Vety - H2;
• rikkivetyä - H2S.

seos aineiden ja on maakaasu.Formula metaani sen emäksinen yhdiste osoittaa, että hiilen pitoisuus on hyvin pieni.Tämä vaikuttaa sen fysikaaliset ominaisuudet, kuten kyky polttaa väritön, täysin savu kohta.Kun taas muut jäsenet hänen homologisen sarjan (sarja tyydyttyneitä hiilivetyjä tai alkaaneista) palamisen aikana muodostaen mustan savun liekki.

Koska luonnossa

Luonnossa tämä kaasu löytyy syvällä maan alla, alle paksu ja tiheä kerrokset Sedimenttikivelle.On olemassa kaksi teoriat alkuperä maakaasun luonnossa.

1. teoria maankuoren liikkeitä kiviä.Kannattajat tämä teoria olettaa, että hiilivetyjen sisältämä uumenissa, ja aina seurauksena nousta maankuoren liikkeitä ja leikkaukset ylöspäin.Ylimpänä korkean paineen ja lämpötilan muutokset tehdä niistä seurauksena kemiallisia reaktioita kaksi luonnon mineraaleja - öljyn ja kaasun.
2. biogeeniset teorian mukaan toinen menetelmä, joka on muodostettu tuloksena maakaasua.Kaava kuvastaa laatua sen kokoonpano - hiiltä ja vetyä, mikä viittaa siihen, että sen perustaminen osallistui elävä orgaaninen olentoja, joiden elimet ovat enimmäkseen rakennettu pois nämä elementit, kuten kaikki elävät olennot tällä planeetalla, joka on olemassa vielä tänäkin päivänä.Ajan, jäännökset kuolleita kasveja ja eläimiä upposi alle meren pohjassa, jossa ei ollut happea eikä bakteerit voivat hajota ja kierrättää orgaanisen aineksen.Tuloksena oli hajoaminen anaerobinen hapetus biomassan, ja miljoonien vuosien, muodostuu kahdesta lähteestä mineraalien - öljyn ja kaasun.Samalla perustan molemmissa on sama - se on osa hiilivetyjen ja alhaisen molekyylipainon aineita.Kemiallinen kaava kaasun ja öljyn todistaa sen.Kuitenkin, kun se altistetaan eri olosuhteissa ja eri tuotteita muodostuu: korkea paine ja lämpötila - kaasu, matala - öljyä.

Tänään, pääasialliset alat ja kaasuvarat ovat maat, kuten Venäjä, Yhdysvallat, Kanada, Iran, Norjassa ja Hollannissa.

antamassaan yhdistäminen Maakaasun ei aina sisälsi ainoastaan ​​valtion kaasua.On olemassa useita vaihtoehtoja tiivistyminen:

1. liuenneen kaasun öljy molekyylejä.
2. liuenneen kaasun vesimolekyylejä.
3. Kaasu muodostaa kiinteän hydraatit.
4. Normaalioloissa - kaasumaisia ​​yhdisteitä.

Kukin näistä valtioista on oma kenttä ja on erittäin arvokas henkilö.

saatu laboratoriossa ja teollisuuden

lisäksi luontokohteiden kaasun tuotanto, on olemassa useita tapoja saada se labraan.Nämä menetelmät, tietenkin, käytetään vain pienissä erissä tuotteen, koska kustannukset maakaasun syntetisoida laboratoriossa ei ole kannattavaa.

Laboratoriomenetelmät:

1. hydrolyysi alhaisen molekyylipainon yhdisteet - alumiinikarbidi: AL4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AL (OH) 3.
2. natriumasetaatin läsnä ollessa alkalin: NaOH = CH3COOH + CH4 + Na2CO3.
3. synteesikaasusta: CO + 3H2 = CH4 + H2O.
4. elementeistä - vetyä ja hiiltä - korotetussa lämpötilassa ja paineessa.

kemiallinen kaava maakaasun tunnustettu kaava metaanin, joten kaikki reaktiot ominaisuus alkaaneja, ovat tyypillisiä tämän kaasun.

Kaivosteollisuus metaania, saatu luonnon talletuksista ja jatkokäsittely jakeet.Varmista myös, että tuote kaasu on puhdistettava.Koska maakaasu metaani kaava näyttää vain osa komponenteista, että se sisältää.Kotitalouskäyttöön tarvitsee puhtaan kaasun sisältävät muita aineita kuin metaania.Irrotettava etaania, propaania, butaania ja muita kaasuja myös käytetään laajalti.

fysikaaliset ominaisuudet

kaavan kaasu saa käsityksen siitä, mitä fysikaalisia ominaisuuksia sen tulisi olla.Mieti millainen ominaisuuksia.

1. väritön kiinteä aine, hajuton.
2. Arvioitu tiheys vaihtelee välillä 0,7-1 kg / m3.
3. palamislämpötila 6500c.
4. lähes kaksi kertaa ilmaa kevyempää.
5. lämpö palamisesta yksi kuutiometri kaasua, joka vastaa 46 miljoonaa joulea.
6. suurina pitoisuuksina (yli 15%) ilmassa kaasu on hyvin räjähdysherkkää.
7. Kun käytetään polttoaineena vie oktaaniluvun yhtä 130.

puhdasta kaasua saadaan vasta ohitettuaan läpi erityinen jätevedenpuhdistamo (asennus), joita tontille fossiilisten.

Application

On useita keskeisiä alueita soveltamisesta maakaasun.Onhan lisäksi sen tärkein komponentti, kaava CH4 kaasua käytetään, ja kaikki muut osat seoksen.

1. Kuluttajien elämänpiiriin.Tämä sisältää kaasu ruoanlaittoon, lämmitykseen asuinrakennusten, polttoaineen kattilan ja niin edelleen.Kaasu, jota käytetään ruoanlaittoon, lisätä erikoistehosteita aineiden ryhmään kuuluvan merkaptaanien.Tämä tehdään sen varmistamiseksi, että mahdolliset vuodot putkeen tai muita laiminlyöntejä kaasu ihmiset saattavat haistaa sitä ja ryhtyä toimiin.Kotimainen kaasuseos (joka on propaanin ja butaanin) on erittäin räjähtävää suurempina pitoisuuksina.Merkaptaaneja myös erityisiä ja epämiellyttävä haju maakaasun.Kaava koostuu elementtejä, kuten rikkiä ja fosforia, mikä antaa niille erityisluonnetta.

2. Kemialliset tuotteet.Tällä alalla yksi tärkeimmistä lähtöaineiden monille reaktiot tuottavat tärkeitä yhdisteitä on maakaasu, kaavaa, joka kertoo, missä synteesi hän voi osallistua:

• perusta muovien, jotka ovat yleisin moderni materiaali käytännöllisesti katsoen kaikilla teollisuuden;
• raaka-aineena synteesissä etynyyli, syaanivetyä ja ammoniakkia.Sami tuotteet listattu jäljempänä ovat tuotantoon monien synteettisten kuitujen ja kankaiden, lannoitteiden ja eristys rakentamiseen;
• kumi, metanoli, orgaaniset hapot - muodostetaan metaania ja muita aineita.Käytetään lähes kaikilla inhimillisen elämän;
• polyeteeni ja monet muut yhdisteet synteettiset luonto sain sen ansiosta metaania.

3. Käyttö polttoaineena.Ja mitä tahansa ihmisen toiminnan, jotka vaihtelevat täyttämällä sopiva tyyppi Kirjoituspöydän lamput, ja lämpövoimaloiden.Tämän tyyppinen polttoaine pidetään ympäristön kannalta oikein ja tarkoituksenmukaista taustalla kaikkien vaihtoehtoisten menetelmien.Kuitenkin, palamisen aikana metaanin muodostamiseksi hiilidioksidia kuin mitä tahansa muuta orgaanista materiaalia.Hän tiedetään olevan syynä maapallon kasvihuoneilmiötä.Siksi ihmiset on tehtävänä on löytää entistä puhdasta ja laadukasta termistä energiaa.

kauan kuin se tärkeimmät lähteet, jotka käyttävät maakaasua.Formula hänet, jos otamme kaikki monimutkaisia ​​osia, osoittaa, että se on melkein uusiutuva luonnonvara, vain aikaa sinun täytyy tehdä hyvin paljon.Maamme kaasuvarat ovat erittäin onnekas, koska sen määrä luonnonvaroja kestää useita satoja vuosia paitsi itse Venäjällä, mutta myös monissa maailman maissa kautta Export.

Typpi on osa maakaasun ja öljyn talletukset.Lisäksi, tämä kaasu vie suurimman määrän ilmassa (78%), ja sitä esiintyy muodossa luonnollisten yhdisteiden maankuoren nitraattia.

Niin yksinkertaista aine on lähes koskaan käytetä eliöille typpeä.Kaava on muotoa sen N2 tai, suhteen kemiallisia sidoksia, N≡N.Tällaisten vahva yhteys osoittaa korkea vakautta ja kemiallinen inertness molekyylin normaaleissa olosuhteissa.Tämä on mitä selitetään mahdollisuus on olemassa suuria määriä kaasua vapaassa tilassa ilmakehässä.

muodossa yksinkertainen aine pystyy typpi vahvistetaan erityisellä organismit - rhizobia.Sitten ne jalostetaan sopivaan muotoon kasveja, ja tämä kaasu on näin tapahtuu kivennäisruokinnan kasvin juuriston.

On olemassa useita merkittäviä yhdisteitä, joissa on typpi luonnossa.Kaava seuraavasti:

• oksidit - NO2, N2O, N2O5;
• happo - HNO2 typen ja typpihapon HNO3 (muodostaman salama päästöjen oksidien ilmassa);
• salpietari - KNO3, NaNO3, ja niin edelleen.

man typpeä käytetään ei ainoastaan ​​kaasua, mutta nestemäisessä tilassa.Hänellä on kyky muuttua nestemäiseksi, kun lämpötila on alle -1700S, sitä voidaan käyttää jäädyttämistä kasvi- ja eläinkudoksista, monenlaisia ​​materiaaleja.Siksi yleisesti käytetään nestemäistä typpeä on lääketieteessä.

Myös typpeä on perusta yksi sen tärkeimmistä yhdisteiden - ammoniakki.Tuotanto vetoisuus ainetta, koska se on yleisesti käytetty kotitalouksien ja teollisuuden (valmistelu kumit, väriaineet, muovit, synteettiset kuidut, orgaaniset hapot, maalituotanto, räjähteitä ja niin edelleen).

Hiilidioksidi

Mikä on kaava aineen?Hiilidioksidi on kirjoitettu CO2.Kovalenttinen sidos molekyylissä heikosti polaarinen, voimakkaita kemiallisia kaksinkertainen vahvuus välillä hiilen ja hapen.Tämä osoittaa vakautta ja inerttisyyden molekyylien normaaleissa olosuhteissa.Tämä seikka on vahvistettu olemassaolo vapaan hiilidioksidin maapallon ilmakehää.

Tämä aine on osa maakaasun ja öljyn, ja kertyvät yläilmakehän planeetan aiheuttaen ns kasvihuoneilmiötä.

valtava määrä hiilidioksidia muodostuu fossiilisten polttoaineiden poltosta tahansa.Olipa hiilen, puun, kaasua tai muuta polttoainetta johtaa loppuun palamisen muodostumisen veden ja aineen.

Osoittautuu, että kertyminen ilmakehään on väistämätöntä.Siksi tärkeä tehtävä nykyaikaisen yhteiskunnan on etsiä vaihtoehto, jossa vähintään kasvihuone polttoainetta.

Vety

Toinen kiivetä yhdiste esiintyy koostumuksessa luonnon mineraaleja - on vety.Kaasu kaava on - H2.Helpoin kaikista tunnetuista asiasta tänään.

ansiosta erityisiä ominaisuuksia jaksollisen kestää kaksi asentoa - keskuudessa alkalimetallien ja halogeenit.Yhdellä elektroni voi antaa sitä (metallinen ominaisuuksia, talteenotto) ja vastaanottaa (ei-metalliset ominaisuudet, hapetus).

pääalue käyttöehdot - se on ympäristöystävällinen polttoaine, jolle tutkijat nähdä tulevaisuuteen.Syyt:

• rajoittamattoman määrän kaasuvarat;
• koulutus seurauksena palaminen on vain vettä.

kuitenkin täydellinen teknologian kehittäminen vedyn käyttöä energialähteenä vaatii muokkausta paljon enemmän vivahteita.

laskentakaava massa, tiheys ja tilavuus kaasujen

fysiikan ja kemian soveltaa muutamia perusasioita tapoja ratkaista kaasuja.Esimerkiksi, jos puhumme yksi perusparametrit, kuten kaasun massa laskentakaava on seuraava:

m = V * þ, jossa þ - on tiheys asiasta, ja V - sen tilavuus.

Esimerkiksi jos meidän laskea massa maakaasun tilavuus 1 kuutiometri normaaliolosuhteissa, otamme keskimääräinen arvo sen vakiotiheyskerrointa vertailuaineistoa.Se on yhtä suuri kuin 0,68 kg / m3.Nyt tiedämme määrä ja kaasun tiheys, kaavaan, jolla lasketaan täysin täyttää.Sitten:

m (CH4) = 0,68 kg / m3 * 1 m3 = 0,68 kg kuutiometriä vähentää.

Kaava kaasun tilavuus, toisin koostuu massa ja tiheys indikaattoreita.Joka on, voimme ilmaista arvo edellä kokoonpano:

V = m / ×, sitten vakio-olosuhteissa määrä 2 kg metaania on yhtä kuin 2 / 0,68 = 2,914 m3.

myös monimutkaisemmissa tapauksissa (kun olosuhteet ovat epästandardit) laskemiseen massan ja tilavuuden kaasujen kaavalla Mendeleev-Clapeyronin, joka on muotoa:

p * V = m / M * R * T, missä p - kaasun paine, V -sen tilavuus, m ja M - massa ja moolimassa vastaavasti R - yleinen kaasuvakio yhtä suuri 8,314, T - lämpötila Kelvin.

Tämä kaava tuottaa kaasua tilavuus laskelmat ovat hyvin lähellä arvoa ideaalikaasun, joka on olemassa puhtaasti hypoteettinen ja sitä käytetään abstrakteja käsitteitä ongelmien ratkaisemisessa fysiikan ja kemian.On myös mahdollista laskea määrän Boylen yhtälö, joka on muotoa:

V = Vr * pH: * T / p * Tn, jossa arvojen indeksin n - on arvo normaalin olosuhteissa.

laskemisen oli tarkin ja vastaa todellisuutta, se on otettava huomioon tämän parametrin, kaasun tiheys.Laskentakaava tämä parametri on edelleen kiistanalainen kysymys.Päätettävä tavallinen tavallinen, joka on muotoa:

þ = M0 * n, jossa M0 - moolimassa (kg) ja n - keskittyminen yksikkö - 1 / m3.

Kuitenkin joissakin tapauksissa on tarpeen käyttää muita, monimutkaisempia ja täydellinen laskelmat useita muuttujia tarkkaa ja lähempänä ihanteellinen tulos.