Ma már tudjuk, sokféle gázok.Néhány ezek az emberek részesülő laboratóriumi módszereket a vegyi anyagok, amelyek maguk vannak kialakítva egy hasonló reakciók, mint melléktermékek.És mi gázok keletkezhetnek a természetben?A fő ilyen gázok természetes, természetes eredetű négy:
- földgáz, melynek képlete CH4;
- nitrogén N2;
- hidrogénatom, H2;
- CO2-t.
Természetesen vannak más - oxigén, hidrogén-szulfid, ammónia, inert gázok, szén-monoxid.Azonban a fenti gyakorlatilag fontos az emberek és használják őket különböző célokra, beleértve, mint üzemanyag.
mi a földgáz?
úgynevezett földgáz, ami a természet ad nekünk.Azaz, a tartalom a Föld belső sokkal magasabb, és több, mint az az összeg, úgy állítjuk elő, az iparban kémiai reakció útján.
közismert nevén földgáz, metán, de ez nem így van.Ha megnézzük a gáz összetételét frakciók, láthatjuk a következő elem összetétele:
- metán (96%);
- etán;
- propán;
- bután
- hidrogénatom;
- szén-dioxid;
- nitrogén;
- hidrogén-szulfid (kicsi, nyomokban).
Tehát úgy tűnik, hogy a földgáz - keveréke több gázok természetes eredetű.
Földgáz: általános képletű
olyan kémiai szempontból, a természetes gáz keveréke lineáris szénhidrogének egyszerű szerkezet - metán, etán, propán, bután.De mint egy nagyobb térfogatú összes metán, az a szokás, hogy az általános képletű földgáz közvetlenül kifejezni a képlet a metán.Szóval, kiderül, hogy a kémiai képlet földgáz metán CH4.
A többi elem a következő empirikus formula a kémiában:
- etán - C2H6;
- propán - C3H8;
- bután - C4H10;
- szén-dioxid - CO2;
- nitrogén - N2;
- Hidrogén - H2;
- hidrogén-szulfid - H2S.
anyagok keveréke, és egy földgáz.Formula metán annak alapvető vegyületet jelzi, hogy a szén-dioxid-tartalom az ott nagyon kicsi.Ez befolyásolja a fizikai tulajdonságai, mint például a képességét, hogy éget egy színtelen, teljesen füst pont.Míg más tagját homológ sor (egy sor telített szénhidrogének vagy alkánok) az égés során, hogy egy fekete füstös lánggal.
Mivel a természetben
A természetben ez a gáz megtalálható mélyen a föld alatt, az vastag és sűrű réteg üledékes kőzet.Két fő elmélet a származási földgáz a természetben.
- elmélete tektonikai mozgások sziklák.Hívei az elmélet úgy vélik, hogy a szénhidrogének a föld gyomrában, és mindig emelkedhet a tektonikus mozgások és a vágások felfelé.A tetején a magas nyomás és hőmérséklet-változások, hogy azok eredményeként kémiai reakciók a két természetes ásványi anyagok - olaj és gáz.
- biogén elmélet azt sugallja, egy másik módszert, amely alakult eredményeként földgáz.A képlet tükrözi a minőségi összetételét - a szén és hidrogén, ami arra utal, hogy a formáció részt vett élő szerves lények, akiknek teste többnyire épül ki ezeket az elemeket, mint minden élőlény a bolygón, hogy létezik, hogy ez a nap.Idővel, a továbbra is elhalt növények és állatok alá süllyedt az óceán fenekén, ahol nem volt sem oxigén, sem a baktériumok lebontják, és újra a szerves anyag.Ennek eredményeként volt egy szétesése anaerob oxidáció a biomassza, és több millió év, kialakítva két forrásból az ásványi anyagok - olaj és gáz.Ugyanakkor az alapja a mindkét ugyanaz - ez része a szénhidrogének és kis molekulatömegű anyagok.A kémiai képlet a gáz és az olaj bizonyítja.Azonban, amikor ki vannak téve a különböző feltételek és a különböző termékek képződnek: nagy nyomás és hőmérséklet - gáz, alacsony - olaj.
Ma, a fő területeket és gáz van olyan országokban, mint Oroszország, az Egyesült Államok, Kanada, Irán, Norvégiában és Hollandiában.
-i összesítés földgáz nem mindig tartalmazott csak a gáz állapotban.Számos módja van a kondenzációs:
- oldott gáz az olaj molekulák.
- gáz a vízben oldott molekulák.
- Gáz képez szilárd hidrátjainak.
- Normális körülmények között - gáznemű vegyület.
Egyes államok saját területen, és nagyon értékes, hogy a személy.
nyert a laboratóriumban és az ipar
mellett természeti területek gáztermelés, van számos módon, hogy azt a laborba.Azonban ezek a módszerek, természetesen, használata csak kis tételekben a termék, mint a költség a földgáz szintetizálására a laboratóriumban nem nyereséges.
Laboratóriumi módszerek:
- hidrolízise alacsony molekulatömegű vegyületek - alumínium-karbid: AL4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AL (OH) 3.
- nátrium-acetát jelenlétében alkáli: NaOH = CH3COOH + CH4 + Na2CO3.
- re szingáz: CO + 3H2 = CH4 + H2O.
- származó elemek - hidrogén és szén - emelt hőmérsékleten és nyomáson.
kémiai képlet földgáz által elismert képlet metán, így az összes reakció jellemző alkánok, szintén jellemző ez a gáz.
A bányászat metán nyert természetes betétek és további feldolgozását frakciók.Is, győződjön meg róla, a termék gáz meg kell tisztítani.Mivel a földgáz metán képletű mutatja, csak egy része a komponensek, hogy tartalmaz.Háztartási használatra szüksége tiszta gáz nem tartalmazó más anyagokat, mint a metán.Levehető etán, propán, bután és egyéb gázok is széles körben használják.
fizikai tulajdonságai
Formula gázt ad egy ötletet, amit fizikai tulajdonságok kell rendelkeznie.Fontolja meg, hogy milyen tulajdonságokkal.
- színtelen, szilárd anyag, szagtalan.
- Hozzávetőleges sűrűsége között változik 0,7-1 kg / m3.
- égési hőmérséklet 6500c.
- majdnem kétszer könnyebb mint a levegő.
- által termelt hőt az égési egy köbméter gáz, egyenlő a 46 millió joule.
- Magas koncentrációban (több mint 15%) a levegőben gáz nagyon robbanásveszélyes.
- Amikor üzemanyagként használható veszi az oktánszám egyenlő 130.
tiszta gáz kapunk csak azután átengedjük egy különleges szennyvíztisztító telep (telepítés), amelyeket már felállítottak a helyszínen a fosszilis.
Application
Számos nagy alkalmazási területei a földgáz.Miután az összes, amellett, hogy a fő komponens, a képlet CH4 gázt alkalmazunk, és az összes többi komponens az elegyben.
1. Fogyasztói szférában.Ez magában foglalja a gáz a főzéshez, lakóépületek fűtésére, üzemanyag kazán és így tovább.A gáz, amit használnak a főzéshez, add speciális anyagok csoportjába tartozó merkaptánvegyületek.Ezt annak érdekében, hogy a szivárgás esetén cső vagy egyéb mulasztások gáz emberek talán szagát, és a szükséges lépéseket.Háztartási gázkeverék (amely keveréke a propán és bután) rendkívül robbanásveszélyes, nagyobb koncentrációban.Merkaptánokat is, hogy konkrét és kellemetlen szagát földgáz.A képlet tartalmaz olyan elemet, mint a kén és foszfor, ami számukra egy adott karakter.
2. Vegyi termékek.Ezen a területen, az egyik fő kiindulási anyagok számos reakcióban előállítani fontos vegyületek a földgáz, a formula, amely azt mutatja, amelyben szintézis tud részt venni:
- alapját a műanyagok, amelyek a leggyakoribb modern anyag gyakorlatilag az ipar minden területén;
- nyersanyag szintézisében etinil-, hidrogén-cianid és az ammónia.Sami felsorolt termékek továbbiakban is a termelés számos szintetikus szálak és szövetek, a műtrágyák és a szigetelés építés;
- gumi, metanol, szerves savak - képződnek metán és egyéb anyagok.Használata szinte minden területén az emberi élet;
- polietilén és sok más vegyület szintetikus jellege megvan köszönhetően a metán.
3. fűtőanyagként.És bármilyen emberi tevékenység, kezdve kitöltésével a megfelelő típusú asztali lámpák, és hőerőművek.Ez a típusú üzemanyag kell tekinteni környezetileg helyes és megfelelő, hogy a háttérben az összes alternatív módszereket.Során azonban a metán elégetése alkotnak széndioxid, mint bármely más szerves anyag.Ő ismert, hogy az oka a Föld üvegházhatást.Ezért az emberek a feladat megtalálni egy még tiszta és jó minőségű hőenergiát.
amíg ez fő forrásai a földgázüzemű.Formula neki, ha vesszük a bonyolult összetevők, azt mutatja, hogy szinte egy megújuló erőforrás, az egyetlen alkalom, amit tennie kell, nagyon.Hazánk tartalékai a gáz rendkívül szerencsés, mert az összeg az ilyen természeti erőforrások tart sok száz évvel nemcsak Oroszországban, hanem azt is sok országban a világot Export.
nitrogén egyik összetevője a földgáz és az olaj betétek.Továbbá, ez a gáz foglalja el a legtöbb a térfogat levegő (78%) és formájában fordul elő természetes eredetű vegyületek a litoszférában nitrát.
Amilyen egyszerű hatóanyag szinte soha nem használt élő szervezetek által nitrogén.A képlet a formája annak N2, vagy, tekintve a kémiai kötéseket, N≡N.A jelenléte az ilyen erős kapcsolat azt jelzi, a magas stabilitás és kémiai semlegesség a molekula normális körülmények között.Ez az, amit magyarázza a lehetőségét, hogy a létezését nagy mennyiségű gáz szabad állapotban a légkörben.
formájában egy egyszerű anyag, amely képes a nitrogén által rögzített speciális organizmusok - Rhizobia.Ezeket azután feldolgozott alkalmas formában a növények, és ez a gáz így hajtjuk ásványi táplálkozás növény gyökérzetének.
Számos nagy a vegyületek, amelyekben van egy nitrogén a természetben.A képlet a következő:
- oxidok - NO2, N2O, N2O5;
- sav - HNO2 dinitrogén és salétromsav HNO3 (által alkotott villámlás oxidok levegőben);
- salétrom - KNO3, NaNO3, és így tovább.
Man nitrogén használata nem csak mint egy gáz, de folyékony állapotban.Ő képes lesz folyékony alatti hőmérsékleten -1700S, akkor lehet használni a fagyasztás növényi és állati szövetekben, sok anyag.Ezért széles körben használt folyékony nitrogén van a gyógyászatban.
Továbbá, a nitrogén az alapja annak egyik legfőbb vegyületek - ammónia.Termelési űrtartalmát az anyag, mivel széles körben használják a háztartási és ipari (előkészítés gumik, festékek, műanyag, szintetikus szálak, szerves savak, festék gyártás, robbanóanyagok és így tovább).
Szén-dioxid
Mi az a képlet az anyag?A szén-dioxid van írva, mint a CO2.Kovalens kötés egy molekulában gyengén poláris, erős kémiai kettős szilárdság között szén és oxigén.Ez azt jelzi, a stabilitás és a tehetetlenség molekulák normális körülmények között.Ezt a tényt alátámasztja, hogy a szabad szén-dioxid a Föld légkörében.
Ez az anyag egyik összetevője a földgáz és az olaj, és felhalmozódnak a felső légkörben a bolygó, ami az úgynevezett üvegházhatást.
hatalmas mennyiségű szén-dioxid által alkotott fosszilis tüzelőanyagok elégetése révén bármilyen.Akár szén, fa, gáz vagy más üzemanyag vezetékeket a teljes égést a rétegvíz és az anyag.
Kiderül, hogy a felhalmozási a légkörben elkerülhetetlen.Ezért fontos feladat a modern társadalom a keresést egy alternatív, amely legalább az üvegházhatású üzemanyag.
Hidrogén
másik mászni vegyület előforduló összetétele a természetes ásványi anyagok - hidrogén.Gáz képlet - H2.A legegyszerűbb az összes ismert számít ma.
köszönhetően különleges tulajdonságokkal a periódusos rendszerben vesz két pozíció - többek között alkálifémek és halogének.Egy elektron képes adni, mint egy (fém tulajdonságait, hasznosítás) és fogadására (nem fém tulajdonságait, oxidáció).
fő használati területe - ez egy környezetbarát üzemanyag, amelyre a kutatók a jövő.Okok:
- korlátlan mennyiségű gáz tartalékok;
- oktatás eredményeként az égési csak vizet.
azonban teljes technológiai fejlesztés a hidrogén mint energiahordozó módosítását teszi szükségessé sok más árnyalatokat.
képlet a tömeg, sűrűség és térfogat gázok
A fizika és a kémia rá néhány alapvető módon rendezze gázok.Például, ha beszélünk az egyik alapvető paramétereket, mint például a tömeg a gáz kiszámításának képlete a következő:
m = V * án, ahol én - az anyagsűrűség, és az V. - a hangerőt.
Például, ha meg kell, hogy tömegének kiszámításához földgáz mennyisége 1 köbméter normál körülmények között, vesszük az átlagos értéke a szabványos sűrűségű referencia anyag.Ez lesz egyenlő, 0,68 kg / m3.Most, hogy tudjuk a hangerőt és a gáz sűrűsége, a képlet kiszámításához teljes mértékben megfelel a követelményeknek.Aztán:
m (CH4) = 0,68 kg / m3 * 1 m3 = 0,68 kg köbméter csökken.
képletű gáz térfogata, ezzel szemben áll, a tömeg és a sűrűség mutatók.Azaz, ki tudjuk fejezni az érték a fenti konfiguráció:
V = m / th, majd standard körülmények volumene 2 kg metán egyenlő 2 / 0,68 = 2,914 m3.
is bonyolultabb esetekben (amikor a feltételek nem szabványos) kiszámításához a tömege és térfogata gázok egyenlet segítségével Mengyelejev-Clapeyron, amelynek a formája:
p * V = m / M * R * T, ahol p - gáznyomás, V -térfogata, m és M - tömeg és moláris tömege, illetve R - egyetemes gázállandó egyenlő 8,314, T - hőmérséklet Kelvin.
Ez a képlet termel gáz térfogat számítások nagyon közel állnak az értéke az ideális gáz, ami létezik tisztán elméleti jellegű, és használják az elvont fogalmakat a problémák megoldásában a fizika és a kémia.Az is lehetséges, hogy kiszámítja a térfogatát Boyle egyenlet, amely a forma:
V = Vr * pH * T / P * Tn, ahol az értékek a n index - az az érték, normál standard körülmények között.
a többször volt a legpontosabb, és összhangban van a valóság, azt kell figyelembe venni ezt a paramétert, az a gáz sűrűsége.A képlet ez a paraméter még vitás pont.Elfogadása a szokásos egyszerű, amely a következő formában:
þ = m0 * n, ahol M0 - molekuláris tömeg (kg) és n - sűrítő egységgel - 1 / m3.
Azonban bizonyos esetekben szükséges, hogy más, összetettebb és teljes számítások több változók pontos és közelebb az ideális eredményt.