Naturgas: formeln.

Idag vet vi en mängd olika gaser.En del av dessa personer som får laboratoriemetoder av kemikalier som själva är bildade av en liknande reaktioner som biprodukter.Och vad gaser bildas i naturen?De viktigaste sådana gaser naturliga, av naturligt ursprung är fyra:

naturgas, vars formel CH4;
kväve, N2;
väte, H2;
koldioxid, CO2.

Naturligtvis finns det någon annan - syre, vätesulfid, ammoniak, inerta gaser, kolmonoxid.Men ovanstående är praktiskt viktigt för människor och använde dem för olika ändamål, bland annat som bränsle.

Vad är naturgas?

kallas Naturgas, som naturen ger oss.Det är innehållet i jordens inre är mycket högre och mer än det belopp som är upprättad i branschen genom kemiska reaktioner.

allmänt känd som naturgas, metan, men det är inte så.Om man tittar på sammansättningen av gas fraktioner kan vi se hans nästa komponentkomposition:

metan (96%);
etan;
propan;
butan;
väte;
koldioxid;
kväve;
vätesulfid (små spårmängder).

Sålunda synes det som om naturgas - en blandning av flera gaser av naturligt ursprung.

Naturgas: formel

Ur kemisk synpunkt är naturgas en blandning av linjära kolväten enkel struktur - metan, etan, propan och butan.Men som en större volym av all metan, är det vanligt att den allmänna formeln av naturgas direkt uttrycka formeln av metan.Så visar det sig att den kemiska formeln för naturgas metan CH4.

De andra komponenterna är följande empiriska formel i kemi:

etan - C2H6;
Propan - C3H8;
butan - C4H10;
koldioxid - CO2;
kväve - N2;
Väte - H2;
vätesulfid - H2S.

blandning av ämnen och är en naturgas.Formel metan dess basiska föreningen indikerar att kolhalten däri är mycket liten.Detta påverkar dess fysikaliska egenskaper, såsom förmågan att bränna en färglös, helt rök punkt.Medan andra medlemmar av hans homolog serie (en serie av mättade kolväten eller alkaner) under förbränningen för att bilda en svart rökig eld.

vara i naturen

I naturen är denna gas finns djupt under marken, i enlighet med de tjocka och täta lager av sedimentära bergarter.Det finns två huvudsakliga teorier om ursprunget för naturgas i naturen.

teori om tektoniska rörelser stenar.Förespråkare av denna teori anser att kolväten som finns i jordens innandöme, och alltid stiga till följd av tektoniska rörelser och nedskärningar uppåt.På toppen av det höga trycket och temperaturförändringar gör dem som ett resultat av kemiska reaktioner i de två naturliga mineraler - olja och gas.
biogena teori föreslår en annan metod, som bildades som ett resultat av naturgas.Formeln återspeglar kvaliteten på dess sammansättning - kol och väte, vilket tyder på att dess bildande deltog levande organiska varelser vars kroppar var mestadels byggd av dessa element, som alla levande varelser på planeten som finns i dag.Med tiden, resterna av döda växter och djur sjönk under havsbotten, där det fanns varken syre eller bakterier kan bryta ner och återvinna det organiska materialet.Som ett resultat, det fanns en upplösning av anaerob oxidation av biomassa, och över miljontals år, bildade två källor av mineraler - olja och gas.Samtidigt till grund för både är samma - det är en del av kolväten och lågmolekylära substanser.Den kemiska formeln för gas och olja bevisar det.Men när de utsätts för olika förhållanden och olika produkter bildas: högt tryck och temperatur - gas, låg - olja.

Idag huvudområden och gasreserver har länder som Ryssland, USA, Kanada, Iran, Norge och Nederländerna.

I sin aggregering av naturgas kan inte alltid innehöll endast i tillståndet av gas.Det finns flera alternativ för kondens:

gas löst i oljemolekylerna.
gasen upplöst i vattenmolekylerna.
Gas bildar fasta hydrater.
Under normala omständigheter - gasformig förening.

Alla dessa stater har sitt eget område och är mycket värdefull för personen.

erhållits i laboratorium och industri

Förutom naturområden i gasproduktion, det finns ett antal olika sätt att få det till labbet.Men är inte lönsamt dessa metoder, naturligtvis, endast används för små partier av produkten, som en kostnad av naturgas att syntetisera i laboratoriet.

Laboratoriemetoder:

Hydrolys av lågmolekylära föreningar - aluminiumkarbid: AI4C3 + 12H2O = 3CH4 + 4AL (OH) 3.
natriumacetat i närvaro av alkali: NaOH = CH3COOH + CH4 + Na2CO3.
från syntesgas: CO + 3H2 = CH4 + H2O.
från beståndsdelar - väte och kol - vid förhöjd temperatur och tryck.

kemisk formel av naturgas erkänts av formeln av metan, så alla reaktioner som är karakteristiska för alkaner, är också kännetecknande för denna gas.

Gruvindustrin metan från naturliga fyndigheter och vidarebearbetning av fraktioner.Också vara säker på att produktgasen behöver rengöras.Eftersom naturgas metan formel visar endast en del av de komponenter som den innehåller.För hushållsbruk behöver ren gas som inte innehåller några andra än metan ämnen.Avtagbar etan, propån, butan och andra gaser också används i stor utsträckning.

fysikaliska egenskaper

Formula gasen ger en uppfattning om vad fysikaliska egenskaper den bör ha.Överväga vilken typ av egenskaper.

färglös fast substans, luktfri.
Ungefärlig täthet varierar mellan 0,7-1 kg / m3.
förbränningstemperaturen 6500C.
nästan två gånger lättare än luft.
värme som alstras genom förbränning av en kubikmeter gas, som är lika med 46 miljoner joule.
I höga koncentrationer (över 15%) i luften gasen är mycket explosiv.
Vid användning som bränsle tar oktantalet är lika med 130.

ren gas erhålles endast efter att ha passerat genom en speciell avloppsreningsverk (installation), vilka är uppresta på platsen för fossila.

Application

Det finns flera stora tillämpningsområden för naturgas.När allt kommer omkring, utöver sin huvudkomponent, är formeln CH4 gas som används, och alla andra komponenter i blandningen.

1. Konsumenternas livsområde.Detta inkluderar gas för matlagning, uppvärmning av bostadshus, bränsle för panna och så vidare.Den gas som används för matlagning, lägga till special ämnen som tillhör gruppen merkaptaner.Detta görs för att se till att i händelse av läckage rör eller andra utelämnanden gaser människor kan luktar det och vidta åtgärder.Inrikes gasblandning (som är en blandning av propan och butan) är ytterst explosiv i högre koncentrationer.Merkaptaner gör också specifika och obehaglig lukt av naturgas.Formeln består av element såsom svavel och fosfor, vilket ger dem en särskild karaktär.

2. Produktion kemisk.I detta område, en av de huvudsakliga utgångsmaterialen för många reaktioner producerar viktiga föreningar är naturgas, den formel som visar vid vilka syntes han kan delta:

grunden för produktion av plaster, som är det vanligaste modernt material för praktiskt taget alla områden av industrin;
råmaterial vid syntesen av etynyl, vätecyanid och ammoniak.Samiska produkter som anges nedan finns på produktionen av många syntetiska fibrer och tyger, gödningsmedel och isolering inom byggnadsverksamhet,
gummi, metanol, organiska syror - bildas av metan och andra substanser.Används i praktiskt taget alla områden av mänskligt liv;
polyeten och många andra föreningar syntetisk natur fick det tack vare metan.

3. Användning som bränsle.Och för alla typer av mänsklig verksamhet, allt från att fylla lämplig typ av skrivbordslampor, och värmekraftverk.Denna typ av bränsle anses vara miljömässigt korrekt och lämpligt att bakgrunden till alla alternativa metoder.Under förbränning av metan för att bilda koldioxid som helst annat organiskt material.Han är känd för att vara orsaken till jordens växthuseffekten.Därför är människorna i uppdrag att hitta en ännu mer ren och högkvalitativ källa till värmeenergi.

länge det är viktigaste källorna som använder naturgas.Formel honom, om vi tar alla komplexa komponenter, visar att det är nästan en förnybar resurs, den enda gången du behöver göra så mycket.Vårt land med reserver av gas är mycket tur eftersom mängden av sådana naturresurser kommer att pågå i många hundra år, inte bara i Ryssland, utan även i många länder i världen genom export.

Kväve är en komponent i naturgas och oljefyndigheter.Vidare upptar denna gas större delen av volymen i luft (78%) och förekommer i form av naturliga föreningar i litosfär nitrat.

Så enkelt ämne nästan aldrig används av levande organismer kväve.Formeln har formen av dess N2 eller, i termer av kemiska bindningar, N≡N.Närvaron av en sådan stark koppling indikerar en hög stabilitet och kemisk inerthet av molekylen under normala förhållanden.Detta är vad förklarar möjligheten att förekomsten av stora mängder gas i fritt tillstånd i atmosfären.

i form av en enkel substans är i stånd att kväve som fastställs genom särskilda organismer - Rhizobia.De är sedan bearbetas till en form som är lämplig för växterna, och denna gas sålunda transporteras mineral näring av växt rotsystem.

Det finns flera stora föreningar, i vilka det finns en kväve i naturen.Formeln av följande:

oxider - NO2, N2O, N2O5;
acid - HNO2 lustgas och salpetersyra HNO3 (bildad av blixturladdningar från oxider i luften);
salpeter - KNO3, NaNO3, och så vidare.

Man kväve används inte bara som en gas, men i det flytande tillståndet.Han har förmågan att bli flytande vid temperaturer under -1700S, kan den användas för att frysa växt- och djurvävnader, många material.Det är därför i stor utsträckning flytande kväve är inom medicinen.

Dessutom är kväve till grund för en av dess viktigaste föreningar - ammoniak.Produktion tonnage av ämnet, eftersom det ofta används i hushåll och industri (förberedelser gummin, färgämnen, plaster, syntetfibrer, organiska syror, färgtillverkning, sprängämnen och så vidare).

Koldioxid

Vad är formeln för ämnet?Koldioxid är skriven som CO2.Kovalent bindning i en molekyl svagt polärt, stark kemisk dubbel styrka mellan kol och syre.Detta tyder på stabilitet och inert molekyler under normala förhållanden.Detta faktum bekräftas av förekomsten av fri koldioxid i jordens atmosfär.

Denna substans är en komponent av naturgas och olja, och ansamlas i den övre atmosfären av planeten, vilket orsakar den så kallade växthuseffekten.

enorm mängd koldioxid som bildas vid förbränning av fossila bränslen av något slag.Huruvida kol, trä, gas eller andra bränsle leder till fullständig förbränning av formationsvatten och substansen.

Det visar sig att ackumuleringen i atmosfären är oundviklig.Därför är en viktig uppgift för det moderna samhället sökandet efter ett alternativ, vilket ger ett minimum av växthus bränsle.

Väte

annan klättra en förening som förekommer i kompositionen av naturliga mineraler - är väte.Gas formel är - H2.Det enklaste av alla kända frågan i dag.

På grund av sina speciella egenskaper i det periodiska systemet tar två lägen - bland alkalimetaller och halogener.Med en elektron kan ge den som en (metalliska egenskaper, återvinning) och ta emot (icke-metalliska egenskaper, oxidation).

huvudsakliga användningsområde - är det ett miljövänligt bränsle, som forskarna ser på framtiden.Motivering:

obegränsat antal gasreserver,
utbildning som en följd av förbränning är bara vatten.

dock fullständig teknisk utveckling av vätgas som energikälla kräver en ändring av många fler nyanser.

formel för beräkning av massa, densitet och volym av gaser

I fysik och kemi tillämpa några grundläggande sätt att lösa gaser.Till exempel, om vi talar om en av de mest grundläggande parametrar, såsom massan av gasen formeln för beräkning är följande:

m = V * th, där TH - är tätheten av materia, och V - dess volym.

Till exempel, om vi behöver för att beräkna massan av naturgas volym av en kubikmeter under normala förhållanden, tar vi det genomsnittliga värdet av standardreferensdensiteten material.Det kommer att vara lika med 0,68 kg / m3.Nu när vi vet volym och täthet av gasen, formeln för beräkning av till fullo uppfyller kraven.Sedan:

m (CH4) = 0,68 kg / m3 * 1 m3 = 0,68 kg som kubikmeter minskas.

Formel gasvolym, däremot består av massa och densitet indikatorer.Det vill säga, vi kan uttrycka värdet av den ovanstående konfigurationen:

V = m / e, sedan under standardbetingelser den volym av 2 kg av metan är lika med 2 / 0,68 = 2914 m3.

även i mer komplicerade fall (när villkoren är icke-standard) för beräkning av massa och volym av gaser som använder ekvation Mendeleev-Clapeyrons, som har formen:

p * V = m / M * R * T, där p - gastryck, V -dess volym, m och M - massa och molmassa, respektive R - universal gaskonstanten lika med 8,314, T - temperaturen i Kelvin.

Denna formel producerar gas volymberäkningar är mycket nära värdet av den ideala gas, som finns rent hypotetisk och används för att abstrakta begrepp för att lösa problem inom fysik och kemi.Det är också möjligt att beräkna volymen av Boyles ekvation, som har formen:

V = Vr * pH * T / p * Tn, där värdena på index n - är värdet vid normala standardbetingelser.

på beräkningen var den mest exakta och konsekventa med verkligheten, är det nödvändigt att ta hänsyn till denna parameter, densiteten för gasen.Formeln för beräkning av denna parameter är fortfarande en omtvistad fråga.Antas enligt den vanliga släta, som har formen:

þ = m0 * n, där m0 - molekylär massa (kg) och n - koncentrationsenheten - 1 / m3.

är det emellertid i vissa fall nödvändigt att använda andra, mer komplexa och kompletta beräkningar med flera variabler för noggrann och närmare den ideala resultat.