Gaz ziemny: formuła.

Dziś wiemy szeroką gamę gazów.Niektóre z tych osób otrzymujących metod laboratoryjnych środków chemicznych, które same w sobie są utworzone z podobnej reakcji jako produkty uboczne.I co gazy są wytwarzane w przyrodzie?Głównymi takie gazy naturalne, pochodzenia naturalnego są cztery:

  • gaz ziemny, którego formuła CH4;Azotu
  • , N2;
  • wodoru H2;
  • dwutlenek węgla, CO2.

Oczywiście są też inne - tlen, siarkowodór, amoniak, gazy szlachetne, tlenek węgla.Jednakże powyższe praktycznie ważne dla ludzi, stosuje się do różnych celów, w tym również paliwa.

Czym jest gaz ziemny?

nazywa się gazu ziemnego, który natura daje nam.Oznacza to, że zawartość wnętrza Ziemi jest znacznie większa i większa niż ilość, która wytwarza się w przemyśle przez reakcje chemiczne.

powszechnie wiadomo jak gaz ziemny, metan, ale tak nie jest.Jeśli spojrzeć na skład frakcji gazu, widzimy swój kolejny składnik skład:

  • metanu (96%);
  • etanu;
  • propan;
  • butan;
  • wodoru;
  • dwutlenku węgla;Azotu
  • ;
  • siarkowodór (niewielkie, śladowe ilości).

Tak więc, wydaje się, że gaz ziemny - mieszaninę kilku gazów pochodzenia naturalnego.

Gaz ziemny: Formuła

Z chemicznego punktu widzenia, gaz ziemny jest mieszaniną węglowodorów liniowych prosta konstrukcja - metan, etan, propan i butan.Lecz w większej objętości wszystkim metanu, zwyczajowo ogólnym wzorze gazu bezpośrednio do wyrażenia formuły metanu.Tak więc okazuje się, że wzór chemiczny gazu ziemnego metanu CH4.

Pozostałe elementy są następujące formuły empiryczne w chemii:

  • etan - C2H6;
  • Propan - C3H8;
  • butan - C4H10;
  • dwutlenek węgla - CO2;
  • azotu - N2;
  • wodoru - H2;
  • siarkowodór - H2S.

mieszanina substancji i jest gaz ziemny.Wzór metan jego podstawowy związek wskazuje, że zawartość węgla w nim jest bardzo niewielka.To wpływa na właściwości fizyczne, takie jak zdolność do spalania bezbarwny całkowicie dymu punkt.Podczas gdy inni członkowie jego homologicznej serii (seria nasyconych węglowodorów lub alkany) podczas spalania, dla wytworzenia czarnej dymu płomienia.

Będąc w przyrodzie

w przyrodzie, gaz ten znajduje się głęboko pod ziemią, na grubych i gęstych warstw skał osadowych.Istnieją dwie podstawowe teorie pochodzenia gazu ziemnego w naturze.

  1. teoria ruchów tektonicznych skały.Zwolennicy tej teorii uważają, że węglowodory zawarte we wnętrznościach ziemi, i zawsze wzrosnąć w wyniku ruchów górotwórczych i cięć w górę.W górnej części wysokiego ciśnienia i zmian temperatury, aby je w wyniku reakcji chemicznych w tych dwóch naturalnych minerałów - ropy i gazu.
  2. teorii biogenne sugeruje inną metodą, która powstała w wyniku gazu ziemnego.Formuła odzwierciedla jakość jego skład - węgla i wodoru, co sugeruje, że jego formacja wzięło udział żywych istot organicznych, których ciała były w większości zbudowane z tych elementów, jak wszystkie żywe istoty na naszej planecie, który istnieje do dziś.Z biegiem czasu, resztki obumarłych roślin i zwierząt zatonął pod dnem oceanu, gdzie nie było ani tlenu ani bakterie rozkładają i recyklingu materii organicznej.W efekcie, nie było rozpadania beztlenowego utleniania biomasy, a w ciągu milionów lat utworzone dwa źródła minerałów - olej i gaz.W tym samym czasie, gdy podstawa jest zarówno same - to część węglowodorów i substancji o małej masie cząsteczkowej.Wzór chemiczny gazu i oleju potwierdza.Jednakże, pod wpływem różnych stanów i innych wyrobów powstają: wysokie ciśnienie i temperatura - gaz, niski - olej.

Dzisiaj, główne dziedziny i gazu mają kraje takie jak Rosja, Stany Zjednoczone, Kanada, Iran, Norwegii i Holandii.

W agregacji gaz ziemny nie zawsze może być zawarta tylko w stanie gazowym.Istnieje kilka opcji dla kondensacji: gazowe

  1. cząsteczek rozpuszczonych w oleju.Gaz
  2. rozpuszczono w cząsteczkach wody.
  3. gazu tworzy stałych hydratów.
  4. W normalnych warunkach - związku gazowej.

Każde z tych państw ma swoje własne pole i jest bardzo cenne dla człowieka.

uzyskane w laboratorium i

przemysł

Oprócz naturalnych produkcji gazu, istnieje wiele sposobów, aby dostać go do laboratorium.Jednak te metody, oczywiście, są używane tylko w przypadku małych partii produktu, co do kosztów gazu ziemnego do syntezy w laboratorium nie jest opłacalne.Metody

laboratoryjne:

  1. hydrolizy związków o małej masie cząsteczkowej - węglik aluminium: AI4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AL (OH) 3.
  2. octan sodu, w obecności alkaliów: NaOH = CH3COOH + CH4 + Na2CO3.
  3. z gazu syntezowego: CO + 3H2 = CH4 + H2O.
  4. z elementów - wodór i węgiel - w podwyższonej temperaturze i ciśnieniu.

wzór chemiczny gazu uznanej według wzoru metanu, więc wszystkie reakcje typowe alkanów są również cechą tego gazu.

metanu górnictwie uzyskane z naturalnych złóż i dalszego przetwarzania frakcji.Należy także upewnić się, że produkt gazowy musi być czyszczone.Ponieważ formuła metan gazu ziemnego pokazuje tylko część elementów, które zawiera.Do użytku domowego potrzebuje czysty gaz zawierający substancji innych niż metan.Odłączany etan, propan, butan i inne gazy są także powszechnie stosowane.

właściwości fizyczne

gazu Formula daje wyobrażenie o tym, co fizyczne właściwości powinien on posiadać.Zastanów się, jakie cechy charakterystyczne.

  1. bezbarwne ciało stałe, bezwonne.
  2. Przybliżona gęstość waha się od 0.7-1 kg / m3.
  3. 6500c temperatura spalania.
  4. prawie dwa razy lżejszy od powietrza.
  5. ciepło wytworzone w wyniku spalania do jednego metra sześciennego gazu równym 46 milionów dżuli.
  6. w wysokim stężeniu (powyżej 15%) w gazie powietrza jest bardzo wybuchowego.
  7. kiedy jest stosowany jako paliwo bierze liczbę oktanową równą 130.

czystego gazu uzyskuje się dopiero po przepuszczeniu przez specjalny oczyszczalni ścieków (instalacja), które są wzniesiony na miejscu kopalnych.

Zastosowanie

Istnieje kilka głównych obszarów zastosowania gazu ziemnego.Po tym wszystkim, oprócz głównego składnika formuły gazowy CH4 jest używany, a wszystkie pozostałe składniki mieszaniny.

kula 1. Konsument życia.Obejmuje to gaz do gotowania, ogrzewania budynków mieszkalnych, paliwo do kotła i tak dalej.Gaz, który jest używany do gotowania, dodać specjalne substancje należące do grupy merkaptanów.Ma to na celu zapewnienie, że w przypadku wycieku lub inne rury zaniechania osób gazu może powąchać i podjąć działania.Mieszanina gazowa wewnętrznej (który jest mieszanina propanu i butanu) jest bardzo wybuchowy w wyższych stężeniach.Merkaptany również konkretne i nieprzyjemny zapach gazu ziemnego.Wzór składa się z elementów, takich jak siarka i fosfor, co nadaje im szczególnego charakteru.

2. Produkcja chemiczna.W tej dziedzinie jednym z głównych materiałów wyjściowych dla wielu reakcji produkcji ważnych związków jest gaz ziemny, formuła, która pokazuje, w których synteza może wziąć udział: Podstawa

  • do produkcji tworzyw sztucznych, które są najczęstszą nowoczesny materiał praktycznie wszystkich dziedzinach przemysłu;
  • surowiec w syntezie etynyl, cyjanowodoru i amoniaku, wodoru.Sami wymienione zwany produkty znajdują się na produkcji wielu włókien syntetycznych i tkanin, nawozów i izolacji w budownictwie;
  • gumy, metanol, kwasy organiczne, - formuje się z metanu i innych substancji.Stosowane są w praktycznie wszystkich dziedzinach życia ludzkiego;
  • polietylen i wiele innych związków syntetycznych charakter dostał dzięki metanu.

3. Wykorzystanie jako paliwa.I dla każdego rodzaju działalności człowieka, począwszy od wypełnienia odpowiedniego rodzaju lampy biurkowe i do elektrowni cieplnych.Ten rodzaj paliwa jest uważany za prawidłowy dla środowiska i odpowiedni w tle wszystkich sposobów alternatywnych.Jednakże podczas spalania metanu w celu wytworzenia dwutlenku węgla, jak każdy inny materiał organiczny.On na pewno jest przyczyną efektu cieplarnianego na Ziemi.Dlatego ludzie to zadanie znalezienia jeszcze bardziej czysty i wysokiej jakości źródło energii cieplnej.

długo, jak jest to główne źródła, które wykorzystują gaz ziemny.Formuła go, jeśli weźmiemy wszystkie złożone elementy, pokazuje, że jest to prawie odnawialnym zasobem, tylko czas trzeba zrobić bardzo wiele.Nasz kraj z zasobów gazu są bardzo szczęśliwy, ponieważ ilość takich zasobów naturalnych będzie trwać przez wiele setek lat nie tylko w samej Rosji, ale także w wielu krajach świata poprzez eksport.

Azot jest składnikiem złóż gazu ziemnego i ropy naftowej.Ponadto gaz ten zajmuje większość objętości w powietrzu (78%) i występuje w postaci związków naturalnych azotanu litosfery.

Jako substancja prosta prawie nigdy nie jest wykorzystywany przez organizmy żywe azotu.Wzór ma postać jego N2, lub w zakresie od wiązań chemicznych N≡N.Obecność takiego silnego związku oznacza wysoką stabilność i obojętność chemiczną cząsteczki w normalnych warunkach.To jest to, co wyjaśnia możliwość istnienia dużych ilości gazu w stanie wolnym w atmosferze.

w postaci prostego substancja jest zdolna do azotu stałej organizmów specjalnych - Rhizobium.Następnie są one przetwarzane do postaci właściwej dla roślin, a gaz jest więc wykonywane odżywiania mineralny systemu korzeniowego roślin.

Istnieje kilka głównych związków, w których azot jest w naturze.Formuła tlenki

  • - NO2, N2O, N2O5;
  • kwas - HNO2 azotu i azotowego HNO3 (tworzą wyładowań atmosferycznych z tlenków w powietrzu);
  • Saletra - KNO3, NaNO3, i tak dalej.

Man azotu stosuje się nie tylko w postaci gazu, lecz w stanie ciekłym.Ma zdolność stan ciekły w temperaturach poniżej -1700S, może on być stosowany do zamrażania tkanek roślinnych i zwierzęcych, wiele materiałów.Jest on więc szeroko stosowany ciekły azot jest w medycynie.

również azot jest podstawą do jednej z głównych związków - amoniaku.Tonaż produkcji substancji, jak to jest powszechnie stosowane w gospodarstwie domowym i przemyśle (kauczuki przygotowania, barwników, tworzyw sztucznych, włókien syntetycznych, kwasy organiczne, produkcji farb, materiałów wybuchowych i tak dalej).

Dwutlenek węgla

Jaka jest formuła substancji?Dwutlenek węgla jest napisane jak CO2.Wiązanie kowalencyjne w cząsteczce słabo polarnym, silnej chemicznej podwójnym sił między węgla i tlenu.Wskazuje to na stabilizację i obojętność cząsteczek w normalnych warunkach.Fakt ten potwierdza istnienie wolnego dwutlenku węgla w atmosferze ziemskiej.

Ta substancja jest składnikiem gazu ziemnego i oleju, i gromadzą się w górnej części atmosfery ziemskiej, powoduje tak zwany efekt cieplarniany.

duża ilość dwutlenku węgla powstaje w wyniku spalania paliw kopalnych w jakiejkolwiek formie.Czy drewno, węgiel, gaz lub inne przewody paliwowe, aby zakończyć spalanie wody formacji i substancji.

Okazuje się, że nagromadzenie w atmosferze jest nieuniknione.Dlatego ważnym zadaniem współczesnego społeczeństwa jest poszukiwanie alternatywy, co daje minimum paliwa cieplarnianego.

Wodór

Innym wspinać związek występujący w składzie naturalnych minerałów - jest wodór.Formuła gazu - H2.Dziś najprostszy wszystkim znanej materii.

Ze względu na swoje szczególne właściwości układu okresowego ma dwie pozycje - spośród metali alkalicznych i chlorowców.Z jednego elektronu jest w stanie dać to jako (właściwości metaliczne, odzysku) i odbierania (właściwości surowców niemetalicznych, utleniania).

Głównym obszarem zastosowania - jest przyjazne dla środowiska paliwo, dla którego naukowcy widzą przyszłość.Przyczyny:

  • nieograniczona ilość rezerw gazu;Wykształcenie
  • wyniku spalania jest tylko woda.

Jednak kompletny rozwój technologii wodoru jako źródła energii wymaga modyfikacji wielu innych niuansów.Formuła

obliczania masy, gęstości i objętości gazów

W fizyki i chemii stosować kilka podstawowych sposobów na osiedlenie się gazy.Na przykład, jeśli chodzi o jedną z podstawowych parametrów, takich jak masa wzorze gazu do obliczeń jest następujący:

m = V * Th, gdzie TH - gęstość materii i V - jego objętość.

Na przykład, jeśli trzeba obliczyć masę naturalnego objętości gazu 1 metra sześciennego w normalnych warunkach, to ma średnią wartość od standardowego materiału odniesienia gęstości.Będzie równe 0,68 kg / m3.Teraz, gdy wiemy, objętość i gęstość gazu, wzór do obliczenia pełni spełnia wymagania.Następnie:

m (CH4) = 0,68 kg / m3 * 1 m3 = 0,68 kg jako metrów sześciennych zmniejszone.

objętość gazu Formula, przeciwnie, obejmuje wskaźniki masy i gęstości.Oznacza to, że możemy wyrazić wartość powyżej konfiguracja:

V = m / TH, a następnie w standardowych warunkach, objętość 2 kg metanu jest równe 2 / 0,68 = dwa tysiącedziewięćset czternaście m3.

również w bardziej złożonych przypadkach (gdy warunki są niestandardowe) dla obliczania masy i objętości gazów za pomocą równania Mendeleev-Clapeyron, który ma postać:

p * V = m / M * R * T, gdzie p - ciśnienie gazu, V -jego objętość, m i M - masa i masa molowa, odpowiednio, R - uniwersalna stała gazowa równa 8.314, T - temperatura w stopniach Kelvina.Ta formuła

produkuje obliczenia ilości gazu są bardzo zbliżone do wartości gazu doskonałego, który istnieje czysto hipotetyczny i jest używany do abstrakcyjnych pojęć w rozwiązywaniu problemów w fizyce i chemii.Jest również możliwe, aby obliczyć ilość równania Boyle'a, który ma postać:

V = Vr * pH * T / p * Tn, gdzie wartości indeksu n - oznacza wartość w normalnych warunkach standardowych.

do obliczeń była najbardziej dokładne i zgodne z rzeczywistością, konieczne jest, aby wziąć pod uwagę ten parametr, gęstość gazu.Wzór do obliczania tego parametru jest wciąż kwestią sporną.Przyjęte z wykorzystaniem zwykłej równinie, która ma postać:

th = m0 * n, gdzie m0 - masa cząsteczkowa (kg) oraz n - koncentracja jednostka - 1 / m3.

Jednakże, w niektórych przypadkach jest konieczne, aby stosować inne, bardziej złożone i kompletne obliczeń z wielu zmiennych, dokładne i bliższa ideału wynik.