Aardgas: de formule.

Vandaag weten we een breed scala aan gassen.Sommige mensen ontvangen laboratoriumtechnieken chemicaliën die zelf worden gevormd door een soortgelijke reactie als bijproducten.En wat gassen worden geproduceerd in de natuur?De belangrijkste dergelijke gassen natuurlijke, van natuurlijke oorsprong zijn vier:

• aardgas, waarvan de formule CH4;
• stikstof, N2;
• waterstof, H2;
• kooldioxide, CO2.

Natuurlijk zijn er andere - zuurstof, waterstofsulfide, ammoniak, inerte gassen, koolmonoxide.Echter, de bovenstaande praktisch belang voor mensen en ze gebruikt voor verschillende doeleinden, waaronder als brandstof.

Wat is aardgas?

zogenaamde Aardgas, die de natuur ons geeft.Dat wil zeggen, de inhoud inwendige van de aarde is veel hoger en dan het bedrag dat wordt bereid in de industrie door chemische reacties.

algemeen bekend als aardgas, methaan, maar het is niet zo.Als je kijkt naar de samenstelling van het gas fracties, kunnen we zijn volgende component samenstelling zien:

• methaan (96%);
• ethaan;
• propaan;
• butaan;
• waterstof;
• kooldioxide;
• stikstof;
• waterstofsulfide (klein, sporen).

Het blijkt dus dat aardgas - een mengsel van verscheidene gassen van natuurlijke oorsprong.

Aardgas: formule

Vanuit een chemisch oogpunt, aardgas is een mengsel van lineaire koolwaterstoffen eenvoudige structuur - methaan, ethaan, propaan en butaan.Maar een groter volume van het methaan, is het gebruikelijk om de algemene formule aardgas direct naar formule methaan drukken.Dus, het blijkt dat de chemische formule van aardgas methaan CH4.

De andere componenten zijn de volgende empirische formule in de chemie:

• ethaan - C2H6;
• Propaan - C3H8;
• butaan - C4H10;
• kooldioxide - CO2;
• stikstof - N2;
• Waterstof - H2;
• waterstofsulfide - H2S.

mengsel van stoffen en is een natuurlijk gas.Formula methaan zijn basische verbinding aangeeft dat het koolstofgehalte daarin zeer klein.Dit beïnvloedt de fysische eigenschappen, zoals het vermogen om te branden een kleurloze volledig rookpunt.Terwijl andere leden van zijn homologe reeks (een reeks verzadigde koolwaterstoffen of alkanen) tijdens de verbranding van een zwarte rokerige vlam te vormen.

Omdat in de natuur

In de natuur, is dit gas gevonden diep onder de grond, onder de dikke en dichte lagen van sedimentair gesteente.Er zijn twee belangrijke theorieën over de oorsprong van het aardgas in de natuur.

1. theorie van tektonische bewegingen rotsen.Voorstanders van deze theorie geloven dat de koolwaterstoffen in de ingewanden van de aarde, en altijd stijgen als gevolg van tektonische bewegingen en bezuinigingen boven.Bovenaan de hoge druk en temperatuur verandert ze als gevolg van chemische reacties in de twee natuurlijke mineralen - olie en gas.
2. biogene theorie suggereert een andere methode, die is gevormd als gevolg van aardgas.De formule weerspiegelt de kwaliteit van de samenstelling - koolstof en waterstof, wat suggereert dat haar oprichting werd bijgewoond door levende organische wezens van wie de lichamen werden meestal gebouwd van deze elementen, zoals alle levende wezens op de planeet die bestaat tot op de dag.Na verloop van tijd, de resten van dode planten en dieren zonk onder de oceaanbodem, waar er geen zuurstof of bacteriën kan ontbinden en recyclen van de organische stof.Dientengevolge was er een desintegratie van anaërobe oxidatie van biomassa, en miljoenen jaren, vormden twee bronnen van mineralen - olie en gas.Tegelijkertijd de basis van zowel hetzelfde - het onderdeel koolwaterstoffen en laagmoleculaire stoffen.De chemische formule van de olie- en bewijst het.Echter, bij blootstelling aan verschillende omstandigheden en verschillende producten worden gevormd: hoge druk en temperatuur - gas, low - olie.

Vandaag, de voornaamste terreinen en gasreserves hebben landen zoals Rusland, de Verenigde Staten, Canada, Iran, Noorwegen en Nederland.

In de aggregatie van natuurlijk gas kan niet altijd worden opgenomen alleen in de toestand van gas.Er zijn verschillende opties voor condensatie:

1. gas opgelost in de olie-moleculen.
2. gas opgelost in het water moleculen.
3. Gas vormt solide hydrateert.
4. Onder normale omstandigheden - gasvormige verbinding.

Elk van deze landen heeft zijn eigen gebied en is zeer waardevol voor de persoon.

verkregen in het laboratorium en de industrie

naast natuurlijke bezienswaardigheden van gasproductie, zijn er een aantal manieren om het te krijgen naar het lab.Deze werkwijzen natuurlijk worden alleen voor kleine hoeveelheden product als aardgaskosten te synthetiseren in het laboratorium niet rendabel.

Laboratory methoden:

1. hydrolyse van verbindingen met laag molecuulgewicht - aluminium carbide: AL4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AL (OH) 3.
2. natriumacetaat bij aanwezigheid van alkali: NaOH = CH3COOH + CH4 + Na2CO3.
3. van syngas: CO + 3H2 = CH4 + H2O.
4. van elementen - waterstof en koolstof - bij verhoogde temperatuur en druk.

chemische formule van erkend door de formule van methaan aardgas, zodat alle reacties kenmerk van alkanen, zijn ook kenmerkend voor dit gas.

De mijnbouw methaan verkregen uit natuurlijke afzettingen en de verdere verwerking van de fracties.Zorg er ook voor het product gas moet worden schoongemaakt.Omdat aardgas methaan formule toont slechts een deel van de bestanddelen die het bevat.Voor huishoudelijk gebruik moet schoon gas dat geen andere stoffen dan methaan.Afneembare ethaan, propaan, butaan en andere gassen worden ook veel gebruikt.

fysische eigenschappen

Formule gas geeft een idee van wat de fysische eigenschappen zou moeten bezitten.Bedenk wat voor soort kenmerken.

1. kleurloze, vaste reukloos.
2. Geschatte dichtheid varieert van 0,7-1 kg / m3.
3. verbrandingstemperatuur 6500c.
4. bijna twee keer lichter dan lucht.
5. warmte die door de verbranding van een kubieke meter gas gelijk aan 46.000.000 Joules.
6. In hoge concentraties (meer dan 15%) in de lucht gas is zeer explosief.
7. Wanneer gebruikt als brandstof neemt het octaangetal dat gelijk is aan 130.

zuiver gas wordt verkregen nadat het door een speciale zuiveringsinstallatie (installatie), die worden gebouwd op de site van fossiele.

Application

Er zijn een aantal belangrijke gebieden van de toepassing van aardgas.Immers, naast de hoofdcomponent is de formule CH4 gas gebruikt, en alle overige bestanddelen van het mengsel.

1. Consumer sfeer van het leven.Dit omvat gas voor koken, verwarmen van woningen, brandstof voor boiler, enzovoort.Het gas dat wordt gebruikt voor het koken, voeg speciale stoffen van de groep mercaptanen.Dit wordt gedaan om ervoor te zorgen dat in geval van lekkage pijp of andere nalatigheden gas mensen kunnen ruiken en actie te ondernemen.Domestic gasmengsel (dat een mengsel van propaan en butaan) is buitengewoon explosief in hogere concentraties.Mercaptanen maken ook specifieke en onaangename geur van aardgas.De formule bestaat uit elementen zoals zwavel en fosfor, waardoor ze een eigen karakter geeft.

2. Chemische productie.In dit gebied, een van de belangrijkste grondstoffen voor de vele reacties te produceren belangrijke verbindingen aardgas, de formule die laat zien waar de synthese hij kan deelnemen:

• basis voor de productie van kunststoffen, waarvan de meest voorkomende moderne materiaal voor vrijwel alle gebieden van de industrie;
• grondstof in de synthese van ethynyl, waterstofcyanide en ammoniak.Samen hierna genoemde produkten op de productie van veel synthetische vezels en stoffen, meststoffen en isolatie in de bouw;
• rubber, methanol, organische zuren - zijn gevormd uit methaan en andere stoffen.Worden gebruikt in vrijwel alle terreinen van het menselijk leven;
• polyethyleen en vele andere verbindingen synthetische karakter gekregen dankzij methaan.

3. Gebruik als brandstof.En voor elke vorm van menselijke activiteit, variërend van het vullen van de juiste type bureaulampen, en thermische centrales.Dit type brandstof wordt beschouwd als milieuvriendelijk correcte en adequate om de achtergrond van alle alternatieve methoden te zijn.Tijdens de verbranding van methaan met kooldioxide als elk ander organisch materiaal.Hij is bekend om de oorzaak van de aarde broeikaseffect.Daarom is de mensen is het opzoeken van een nog zuiverder en hoogwaardige thermische energiebron.

zolang het voornaamste bronnen die op aardgas.Formule hem, als we alle complexe componenten, laat zien dat het bijna een hernieuwbare bron, de enige keer dat je nodig hebt om heel veel te doen.Ons land met reserves van gas zijn zeer gelukkig omdat het bedrag van de natuurlijke hulpbronnen zal nog vele honderden jaren niet alleen Rusland zelf, maar ook in vele landen van de wereld door Export.

Stikstof is een bestanddeel van aardgas en olie deposito's.Bovendien is dit gas neemt het grootste deel van het volume lucht (78%) en komt in de vorm van natuurlijke verbindingen in de lithosfeer nitraat.

Zoals eenvoudige stof wordt bijna nooit gebruikt door levende organismen stikstof.De formule is de vorm van het N2 of in termen van chemische bindingen, N≡N.De aanwezigheid van een dergelijke sterke band duidt op een hoge stabiliteit en chemische inertie van het molecuul onder normale omstandigheden.Dit is wat verklaart de mogelijkheid van het bestaan ​​van grote hoeveelheden gas in vrije toestand in de atmosfeer.

in de vorm van een eenvoudige substantie kan stikstof bij bijzondere organismen vast - rhizobia.Vervolgens worden ze verwerkt tot een vorm die geschikt is voor planten en dit gas wordt aldus uitgevoerd minerale voeding van planten wortelsystemen.

Er zijn verschillende belangrijke verbindingen waarin een stikstofatoom in de natuur.De formule van het volgende:

• oxides - NO2, N2O, N2O5;
• zuur - HNO2 distikstofoxide en salpeterzuur HNO3 (gevormd door bliksemontladingen van oxiden in de lucht);
• salpeter - KNO3, NaNO3, en ga zo maar door.

mens stikstof wordt niet alleen gebruikt als een gas, maar in de vloeibare toestand.Hij heeft het vermogen vloeibaar kunnen worden bij temperaturen onder -1700S, kan het worden gebruikt voor het invriezen van plantaardige en dierlijke weefsels, veel materialen.Daarom wordt veel gebruikt vloeibare stikstof in de geneeskunde.

Ook stikstof is de basis voor een van de belangrijkste verbindingen - ammoniak.Productie hoeveelheid van de stof, zoals veel gebruikt in huishoudelijke en industriële (bereiding rubbers, verven, plastics, synthetische vezels, organische zuren, verf productie, explosieven enzovoort).

Kooldioxide

Wat is de formule van de stof?Kooldioxide wordt geschreven als CO2.Covalente binding in een molecuul zwak polaire, sterke chemische dubbele sterkte tussen koolstof en zuurstof.Dit geeft de stabiliteit en de inertheid moleculen onder normale omstandigheden.Dit feit wordt bevestigd door het bestaan ​​van de vrije kooldioxide in de atmosfeer van de Aarde.

Deze stof is een bestanddeel van aardgas en olie, en zich ophopen in de bovenste atmosfeer van de planeet, waardoor het zogenaamde broeikaseffect.

enorme hoeveelheid kooldioxide gevormd door de verbranding van fossiele brandstoffen dan ook.Of steenkool, hout, gas of andere brandstof leidt tot verbranding van het formatiewater en de stof te voltooien.

Het blijkt dat de accumulatie in de atmosfeer is onvermijdelijk.Daarom is een belangrijke taak van de moderne samenleving is het zoeken naar een alternatief, het geven van een minimum van kas brandstof.

Waterstof

ander klimmen een verbinding die zich in de samenstelling van natuurlijke mineralen - waterstof.Gas formule - H2.De eenvoudigste van alle bekende materie vandaag.

Door zijn bijzondere eigenschappen in het periodiek systeem neemt twee posities - onder alkali metalen en halogenen.Met één elektron in staat is om het te geven als een (metalen objecten, herstel) en ontvangen (niet-metalen objecten, oxidatie).

belangrijkste gebied van gebruik - het is een milieuvriendelijke brandstof, waarvoor de onderzoekers zien de toekomst.Redenen:

• onbeperkte hoeveelheid gasreserves;
• onderwijs als gevolg van de branden is alleen water.

echter compleet technologie-ontwikkeling van waterstof als energiebron vereist aanpassing van veel meer nuances.

formule voor het berekenen van de massa, dichtheid en het volume van gassen

In de natuurkunde en scheikunde toepassen van een paar eenvoudige manieren om gassen af ​​te wikkelen.Bijvoorbeeld, als we het hebben over een van de meest elementaire parameters, zoals de massa van het gas formule voor de berekening is als volgt:

m = V * þ, waarbij þ - de dichtheid van de materie en V - het volume.

Bijvoorbeeld, als we nodig hebben om de massa van natuurlijke gas volume van 1 kubieke meter onder normale omstandigheden te berekenen, nemen we de gemiddelde waarde van de standaard referentie-dichtheid materiaal.Het is gelijk aan 0,68 kg / m3.Nu we de omvang en de dichtheid van het gas, de formule voor het berekenen van voldaan aan de eisen.Vervolgens:

m (CH4) = 0,68 kg / m3 * 1 m3 = 0,68 kg als kubieke meter verminderd.

Formula gasvolume, daarentegen, bestaat uit de massa en dichtheid indicators.Dat is, kunnen we de waarde van de bovengenoemde configuratie tonen:

V = m / þ, vervolgens onder standaardcondities de omvang van 2 kg methaan is gelijk aan 2 / 0,68 = 2914 m3.

ook in meer complexe gevallen (wanneer de voorwaarden niet-standaard) voor het berekenen van de massa en het volume van gassen met behulp van Vergelijking Mendelejev-Clapeyron, die de vorm heeft:

p * V = m / M * R * T, waarbij p - gasdruk, V -het volume, m en M - massa en molmassa respectievelijk R - universele gasconstante gelijk aan 8,314, T - temperatuur in Kelvin.

Deze formule produceert gasvolume berekeningen zijn zeer dicht bij de waarde van het ideale gas, dat zuiver hypothetisch bestaat en wordt gebruikt om abstracte concepten in het oplossen van problemen in de natuurkunde en scheikunde.Het is ook mogelijk om het volume van Boyle vergelijking, die de vorm heeft berekenen:

V = Vr * pH * T / p * Tn, waarin de waarden van de index n - de waarde bij normale standaardomstandigheden.

de berekeningen was de meest nauwkeurige en consistent met de werkelijkheid, is het noodzakelijk rekening te houden met deze parameter, de dichtheid van het gas.De formule voor de berekening van deze parameter is nog steeds een betwistbaar punt.Aangenomen door het gebruik van de gebruikelijke vlakte, die de vorm heeft:

þ = m0 * n, waarbij M0 - moleculaire massa (kg) en n - concentratie unit - 1 / m3.

In sommige gevallen is het noodzakelijk andere, complexere berekeningen en compleet met meerdere variabelen voor nauwkeurige en dichter bij het ideale resultaat gebruiken.