Gás natural: a fórmula.

Hoje sabemos uma grande variedade de gases.Algumas destas pessoas que recebem os métodos laboratoriais de produtos químicos que em si são formadas por um reacções semelhantes como por-produtos.E o que os gases são produzidos na natureza?Os principais desses gases naturais, de origem natural são quatro:

• gás natural, cuja fórmula CH4;
• azoto, N2;
• hidrogénio, H2;
• dióxido de carbono, CO2.

claro, há algum outro - o oxigênio, sulfeto de hidrogênio, amônia, gases inertes, monóxido de carbono.No entanto, o acima são praticamente importante para as pessoas e os usou para vários fins, inclusive como um combustível.

O que é o gás natural?

chamado de gás natural, que a natureza nos dá.Isto é, o conteúdo no interior da terra, é muito maior e muito mais do que a quantidade que é preparado na indústria por meio de reacções químicas.

vulgarmente conhecido como gás natural, metano, mas não é tão.Se você olhar para a composição das fracções de gás, podemos ver sua próxima composição componente:

• metano (96%);
• etano;
• propano;
• butano;
• hidrogénio;
• dióxido de carbono;
• azoto;Sulfeto de hidrogênio
• (pequenas quantidades vestigiais).

Assim, parece que o gás natural - uma mistura de vários gases de origem natural.

Gás natural: fórmula

Do ponto de vista químico, o gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos lineares estrutura simples - metano, etano, propano e butano.Mas, como um maior volume de todo o metano, é habitual com a fórmula geral de gás natural para expressar directamente a fórmula de metano.Assim, verifica-se que a fórmula química do gás natural metano CH4.

Os outros componentes são a seguinte fórmula empírica em química:

• etano - C2H6;
• Propano - C3H8;
• butano - C4H10;
• dióxido de carbono - CO2;
• nitrogênio - N2;
• hidrogênio - H2;
• sulfeto de hidrogênio - H2S.

mistura de substâncias e é um gás natural.Fórmula metano seu composto básico indica que o teor de carbono nele é muito pequena.Isto afecta as suas propriedades físicas, tais como a capacidade de queimar um líquido incolor, ponto de fumar completamente.Enquanto outros membros de sua série homóloga (uma série de hidrocarbonetos ou alcanos saturados) durante a combustão para formar uma chama esfumaçado preto.

estar na natureza

Na natureza, este gás é encontrado nas profundezas do solo, nas camadas espessas e densas de rocha sedimentar.Existem duas principais teorias sobre a origem do gás natural na natureza.Teoria

1. de movimentos tectônicos rochas.Os defensores desta teoria acreditam que os hidrocarbonetos contidos nas entranhas da terra, e sempre subir como resultado de movimentos tectônicos e cortes para cima.Na parte superior da alta pressão e mudanças de temperatura torná-los como um resultado de reacções químicas nos dois minerais naturais - petróleo e gás.
2. biogénico teoria sugere um outro método, que foi formado como um resultado de gás natural.A fórmula reflete a qualidade da sua composição - carbono e hidrogênio, o que sugere que a sua formação teve a participação de seres vivos orgânicos cujos corpos foram construídos essencialmente para fora destes elementos, como todos os seres vivos no planeta que existe até hoje.Com o tempo, os restos de plantas e animais mortos afundou abaixo do fundo do oceano, onde não havia nem oxigênio nem bactérias podem decompor e reciclar a matéria orgânica.Como resultado, houve uma desintegração da oxidação anaeróbica de biomassa, e durante milhões de anos, formado de duas fontes de minerais - petróleo e gás.Ao mesmo tempo, a base de ambos é o mesmo - que faz parte de hidrocarbonetos e de substâncias de baixo peso molecular.A fórmula química do gás e do petróleo comprova isso.No entanto, quando expostos a diferentes condições e produtos diferentes são formadas: alta pressão e temperatura - gás, baixo - óleo.

Hoje, os principais domínios e reservas de gás têm países como a Rússia, os Estados Unidos, Canadá, Irã, Noruega e Holanda.

Em sua agregação de gás natural nem sempre pode ser contido somente no estado de gás.Existem várias opções para a condensação do gás:

1. dissolvidos em as moléculas de óleo.Gás
2. dissolvido em as moléculas de água.
3. Gas forma hidratos sólidos.
4. Sob circunstâncias normais - composto gasoso.

Cada um destes estados tem o seu próprio campo e é muito valioso para a pessoa.

obtidos na adição

laboratório e indústria de sítios naturais de produção de gás, há uma série de maneiras de obtê-lo para o laboratório.No entanto, estes métodos, é claro, são usados ​​apenas para pequenos lotes de produto, como um custo do gás natural para sintetizar em laboratório não é rentável.

métodos laboratoriais:

1. A hidrólise de compostos de baixo peso molecular - carboneto de alumínio: Al4C3 = 3CH4 + 12H2O + 4AL (OH) 3.Acetato de sódio
2. na presença de alcali: NaOH = CH3COOH + CH4 + Na2CO3.
3. gás de síntese a partir de: CO + 3H2 = CH4 + H2O.
4. de elementos - hidrogénio e carbono - a temperatura e pressão elevadas.

fórmula química do gás natural reconhecido pela fórmula de metano, de modo que todas as reacções de alcanos característicos, também são característicos deste gás.

O metano indústria de mineração obtido de depósitos naturais e posterior processamento de frações.Além disso, certifique-se o gás de produto precisa ser limpo.Porque fórmula metano do gás natural mostra apenas uma parte dos componentes que ele contém.Para uso doméstico precisa de gás limpa, sem excepção do metano substâncias.Destacável etano, propano, butano e outros gases também são amplamente utilizados.

propriedades físicas

gás Fórmula dá uma idéia do que as propriedades físico-lo deve possuir.Considere que tipo de características.

1. sólido incolor, inodoro.
2. densidade aproximada varia entre 0,7-1 kg / m3.
3. 6500C temperatura de combustão.
4. quase duas vezes mais leve que o ar.
5. calor gerado pela combustão de um metro cúbico de gás, equivalentes a 46 milhões de Joules.
6. Em concentrações elevadas (mais de 15%) no gás do ar é muito explosivo.
7. Quando usado como um combustível de índice de octanas leva a igual a 130.

gás puro é obtido somente após passagem através de uma instalação de tratamento de esgotos especial (a instalação), que são construídos no local de fóssil.

Aplicação

Existem vários grandes áreas de aplicação do gás natural.Afinal de contas, em adição ao seu componente principal, a fórmula do gás CH4 é utilizado, e todos os outros componentes da mistura.

esfera 1. Consumidor de vida.Isso inclui gás de cozinha, aquecimento de edifícios residenciais, combustível para caldeira e assim por diante.O gás que é usado para cozinhar, adicionar substâncias especiais que pertencem ao grupo dos mercaptanos.Isto é feito para assegurar que, em caso de tubo de vazamento ou outras omissões pessoas gás pode cheirá-lo e tomar medidas.Mistura de gás para uso doméstico (que é uma mistura de propano e butano) é extremamente explosivo em concentrações mais elevadas.Mercaptanos também fazer odor específico e desagradável de gás natural.A fórmula é composta por elementos como enxofre e fósforo, o que lhes confere um carácter específico.

2. Produção química.Nesta área, uma das principais matérias-primas para muitas reações produzir compostos importantes é o gás natural, a fórmula que mostra em que a síntese ele pode participar: matéria

• para a produção de plásticos, que são o material moderno mais comum para praticamente todas as áreas da indústria;
• matéria-prima na síntese de etinilo, cianeto de hidrogénio e amoníaco.Sami produtos listados a seguir são para a produção de muitas fibras sintéticas e tecidos, fertilizantes e isolamento na construção;
• borracha, metanol, ácidos orgânicos - são formadas a partir de metano e de outras substâncias.São utilizados em praticamente todas as áreas da vida humana;Polietileno
• e muitos outros compostos natureza sintética consegui-lo graças ao metano.

3. Utilização como combustível.E para qualquer tipo de atividade humana, que vão desde o preenchimento do tipo adequado de lâmpadas de mesa e para as usinas termelétricas.Este tipo de combustível é considerada ambientalmente correta e apropriada para o fundo de todos os métodos alternativos.No entanto, durante a combustão do metano para formar dióxido de carbono como qualquer outro material orgânico.Ele é conhecido por ser a causa do efeito estufa da Terra.Portanto, as pessoas é a tarefa de encontrar uma fonte de alta qualidade ainda mais puro e de energia térmica.

desde que seja principais fontes que utilizam gás natural.Fórmula-lo, se tomarmos todos os componentes complexos, mostra que é quase um recurso renovável, a única vez que você precisa fazer muito.Nosso país com reservas de gás são extremamente sortudo, porque a quantidade de tais recursos naturais vai durar por muitas centenas de anos, não só a própria Rússia, mas também em muitos países do mundo através da exportação.

O nitrogênio é um componente de depósitos de gás natural e petróleo.Além disso, esse gás ocupa a maior parte do volume de ar (78%) e ocorre sob a forma de compostos naturais na litosfera nitrato.

substância Tão simples quase nunca é usado pelos organismos vivos nitrogênio.A fórmula tem a forma do seu N2, ou, em termos de ligações químicas, N≡N.A presença de uma ligação tão forte indica uma alta estabilidade e inércia química da molécula em condições normais.Isto é o que explica a possibilidade da existência de grandes quantidades de gás no estado livre na atmosfera.

sob a forma de uma substância simples é capaz de azoto fixado por organismos especiais - Rhizobium.Eles são, então, processados ​​em uma forma apropriada para as plantas, e este gás é assim efectuado nutrição mineral do sistema radicular da planta.

Existem vários grandes compostos em que há um átomo de azoto na natureza.A fórmula dos seguintes: óxidos

• - NO2, N2O, N2O5;
• ácido - nitroso HNO2 e HNO3 nítrico (formado por descargas de raios a partir de óxidos no ar);
• salitre - KNO3, NaNO3, e assim por diante.Azoto

Homem é usado não apenas como um gás, mas no estado líquido.Ele tem a capacidade de se tornarem líquidos a temperaturas abaixo -1700S, ele pode ser usado para a congelação de tecidos vegetais e animais, muitos materiais.Azoto líquido É, portanto, é amplamente utilizado em medicina.

Além disso, o nitrogênio é a base para um de seus principais compostos - amônia.Arqueação produção da substância, uma vez que é amplamente utilizado na indústria de lar e (borrachas de preparação de plásticos, corantes, fibras sintéticas, ácidos orgânicos, produção de tintas, explosivos e assim por diante).

dióxido de carbono

Qual é a fórmula da substância?O dióxido de carbono é escrito como o CO2.Ligação covalente em uma molécula fracamente polar forte resistência de casal, química entre carbono e oxigênio.Isto indica a estabilidade e à inércia das moléculas em condições normais.Este fato é confirmado pela existência de dióxido de carbono livre na atmosfera da Terra.

Esta substância é um componente do gás natural e do petróleo, e acumulam-se na atmosfera superior do planeta, fazendo com que o chamado efeito de estufa.

enorme quantidade de dióxido de carbono formado pela combustão de combustíveis fósseis de qualquer tipo.Se carvão, madeira, gás ou outras ligações de combustível para completar a combustão da água e formação da substância.

Acontece que o acúmulo na atmosfera é inevitável.Portanto, uma tarefa importante da sociedade moderna é a busca de uma alternativa, dando um mínimo de combustível de efeito estufa.

Hidrogénio

Outra subir um composto que ocorre na composição de minerais naturais - é hidrogénio.Fórmula de gás é - H2.O mais fácil de toda a matéria conhecida hoje.

Devido às suas propriedades especiais na tabela periódica tem duas posições - entre metais alcalinos e halogênios.Com um elétron é capaz de dar-lhe como um (propriedades metálicas, recuperação) e receber (propriedades de não-metálicos, oxidação).

principal área de uso - é um combustível ecológico, para o qual os pesquisadores ver o futuro.Razões:

• quantidade ilimitada de reservas de gás;Educação
• como resultado da queima é apenas água.

No entanto, o desenvolvimento da tecnologia completa de hidrogênio como fonte de energia requer a modificação de muitos mais nuances.Fórmula

para calcular a massa, densidade e volume de gases

Em física e química aplicar algumas maneiras básicas para liquidar gases.Por exemplo, se estamos a falar de um dos parâmetros mais básicos, tais como a massa da fórmula de gás para o cálculo é o seguinte:

m = V * þ, onde þ - é a densidade da matéria, e V - o seu volume.

Por exemplo, se nós precisamos de calcular a massa de volume de gás natural de 1 metro cúbico, em condições normais, tomamos o valor médio do seu material de referência de densidade padrão.Será igual a 0,68 kg / m3.Agora que sabemos que o volume e densidade do gás, a fórmula para o cálculo de totalmente satisfaz os requisitos.Então:

m (CH4) = 0,68 kg / m3 * 1 m3 = 0,68 kg de metros cúbicos reduzidos.Volume de gás Fórmula

, em contraste, consiste em os indicadores de massa e densidade.Isto é, nós podemos expressar o valor da configuração acima:

V = m / th, em seguida, sob condições normais, o volume de 2 kg de metano seja igual a 2 / 0,68 = 2,914 m3.

também em casos mais complexos (quando as condições são não-padrão) para o cálculo da massa e do volume de gases utilizando a equação Mendeleev-Clapeyron, que tem a forma:

p * V = m / M * R * T, onde p - pressão do gás, V -o seu volume, m e M - massa e massa molar, respectivamente, R - gás universal constante igual a 8,314, T - temperatura em Kelvin.

Esta fórmula produz cálculos de volume de gás são muito perto do valor do gás ideal, que existe puramente hipotético e é usado para conceitos abstratos na resolução de problemas em física e química.Também é possível calcular o volume da equação de Boyle, o qual tem a forma: V =

Vr * pH * T / P * Tn, onde os valores do índice n - é o valor em condições normais padrão.

para o cálculo foi a mais precisa e consistente com a realidade, é necessário ter em conta este parâmetro, a densidade do gás.A fórmula para calcular esse parâmetro ainda é um ponto discutível.Adoptadas por meio da planície de costume, que tem a forma:

þ = m0 * n, onde m0 - massa molecular (kg) e n - concentração unidade - 1 / m3.

No entanto, em alguns casos, é necessária a utilização de outros cálculos, mais complexo e completo com múltiplas variáveis ​​para precisos e mais próximo do resultado ideal.