Natural gas: ang formula. Formula ng gas na kimikal. Lahat ng uri ng natural na gas

Ngayon alam namin ang isang malawak na iba't-ibang mga gases. Ang ilan sa mga taong ito na natanggap pamamaraan laboratoryo ng mga kemikal, ang ilang binuo ang kanilang sarili bilang isang resulta ng mga reaksyon ng sa pamamagitan ng-mga produkto. At ano ang mga gas ay ginawa sa likas na katangian? Ang pangunahing naturang gas natural, natural na pinagmulan ay apat:

• natural gas, na ang formula ng CH _4;
• Nitrogen, N _2;
• hydrogen, H _2;
• carbon dioxide, CO _2.

Siyempre, may ilang mga iba pang mga - oxygen, hydrogen sulfide, amonya, hindi gumagalaw gases, karbon monoksid. Gayunman, ang itaas ay mahalagang mahalaga para sa mga tao at gamitin ang mga ito para sa iba't ibang layunin, kabilang ang bilang fuel.

Ano ang natural gas?

Natural na gas ay kilala bilang tulad, na kung saan ang kalikasan ay nagbibigay sa amin. Iyon ay, ang mga nilalaman ng kung saan sa loob ng Earth ay mas mataas at mas mataas ang halagang iyon ay nakuha sa industriya bilang isang resulta ng mga kemikal na reaksyon.

Karaniwang kilala bilang natural gas, mitein, ngunit ito ay hindi totoo. Kung tumingin ka sa ang komposisyon ng mga fraction gas, maaari naming makita ang kanyang susunod na component komposisyon:

• methane (96%);
• uri ng gas;
• propane;
• gasolinang;
• hydrogen;
• carbon dioxide;
• nitrogen;
• hydrogen sulfide (maliit, bakasin mga halaga).

Sa gayon, lumilitaw na ang natural gas - isang halo ng ilang mga natural na nagaganap gases.

Natural gas: Formula

Mula sa kemikal punto ng view natural gas ay isang halo ng linear hydrocarbons simpleng istraktura - mitein, uri ng gas, propane at gasolinang. Gayunpaman, dahil ang isang mas malaking dami ng lahat ng mitein, ang tinatanggap na pangkalahatang formula natural gas nang direkta ipahayag ang formula mitein. Kaya, ito ay lumiliko out na ang chemical formula ng natural na gas mitein CH _4.

Ang natitirang bahagi ay may mga sumusunod na empirical formula sa kimika:

• uri ng gas - C ₂ H _6;
• Propane - C ₃ H _8;
• butane - C ₄ H _10;
• carbon dioxide - CO _2;
• nitrogen - N _2;
• H - H _2;
• hydrogen sulfide - H ₂ S.

Ang isang halo ng mga sangkap ay natural na gas. Nito pangunahing Formula methane compound ay nagpapahiwatig na ang carbon nilalaman nito ay napakaliit. Ito ay nakakaapekto sa kanyang pisikal na katangian, tulad ng kakayahan na magsunog ng isang walang kulay, ganap na manigarilyo point. Habang ang ibang mga miyembro ng kanyang homologo serye (serye saturated hydrocarbon o alkanes) sa panahon ng pagkasunog sa form itim na mausok apoy.

Ang pagiging sa kalikasan

Sa kalikasan, ito gas ay matatagpuan malalim sa ilalim ng lupa, ang makapal at siksik na layer ng nalatak bato. Mayroong dalawang pangunahing mga theories ng pinagmulan ng natural na gas sa kalikasan.

1. Ang teorya ng pangkayariang-lupa paggalaw rocks. Proponents ng teorya na ito ay naniniwala na ang mga hydrocarbons na nilalaman sa mga damdamin ng daigdig at ito ay palaging itataas bilang isang resulta ng pangkayariang-lupa paggalaw at cuts up. Sa tuktok ng mataas na presyon at temperatura pagbabago na gagawin ang mga ito bilang isang resulta ng mga reaksyon kemikal sa dalawang natural na mineral - langis at gas.
2. Biogenic theory ay nagmumungkahi ng ibang paraan kung saan natural gas ay nabuo. Ang formula ay sumasalamin sa kanyang husay komposisyon - carbon at hydrogen, na kung saan ay nagpapahiwatig na ang pagbuo nito kinuha nakatira organic nilalang ang mga katawan ay dinaluhan karamihan ay binuo sa labas ng mga sangkap na ito, tulad ng lahat ng bagay na nabubuhay sa mundong ito na umiiral sa araw na ito. Sa paglipas ng panahon, ang mga labi ng patay na mga halaman at hayop sank sa ibaba ng sahig ng karagatan, kung saan nagkaroon hindi oxygen o bacteria maaaring mabulok at recycle ang organic matter. Bilang resulta ng anaerobic pagkabulok ng biomass ay nangyari, at sa paglipas ng milyon-milyong mga taon, isang pinagmulan ng dalawang mineral - langis at gas. Kaya batayan ng parehong ng parehong - ito hydrocarbons at bahagyang ng mababang molekular timbang sangkap. Ang chemical formula ng gas at langis nagpapatunay nito. Gayunman, kapag nailantad sa iba't ibang mga kondisyon at iba't ibang mga produkto ay nabuo: ang isang mataas na presyon at temperatura - gas, ang mga mababang - langis.

Ngayon, ang pangunahing mga patlang at natural gas reserves ay may mga bansa tulad ng Russia, USA, Canada, Iran, Norway at Netherlands.

Ayon sa kanyang estado ng pagsasama-sama ng natural gas ay maaaring hindi palaging na nakapaloob lamang sa gas estado. Mayroong ilang mga pagpipilian para sa paghalay:

1. Ang gas na dissolved sa molecule langis.
2. Gas dissolved sa mga molecule ng tubig.
3. Gas hydrates bumuo ng isang matatag.
4. Sa ilalim ng normal na kondisyon - gaseous compound.

Ang bawat isa sa mga kalagayan na ito ay may sariling field, at ay lubhang mahalaga sa mga tao.

Pagkuha sa laboratoryo at industriya

Bilang karagdagan sa natural gas produksyon lugar, mayroong isang bilang ng mga paraan upang makakuha ng ito sa ang lab. Ang mga pamamaraan, gayunpaman, ay tiyak na maaaring gamitin lamang para sa mga mas maliit na mga batch ng produkto, dahil ang natural gas gastos upang ipatupad sa laboratoryo synthesis ay hindi kumikita.

Laboratory pamamaraan:

1. Haydrolisis mababang molekular compounds - aluminum karbid: AL ₄ C ₃ + 12H ₂ O = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. Sosa asetato sa presensya ng alkalina: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. Mula syngas: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. Mula sa simpleng sangkap - carbon at hydrogen - sa mataas na temperatura at presyon.

Ang chemical formula ng natural na gas mitein formula na nakalarawan, upang ang lahat na mga reaksyon katangian ng alkanes, nailalarawan para sa isang naibigay na gas.

Ang industriya ay ginawa mitein pagkuha mula sa natural na deposito at karagdagang pagproseso ng mga fraction. Gayundin, ang produkto gas ay kinakailangan pangangailangan sa paglilinis. Pagkatapos ng natural gas mitein formula ay nagpapakita lamang ng isang bahagi ng mga bahagi na naglalaman ng mga ito. Para sa paggamit sa bahay ay nangangailangan ng malinis na gas na naglalaman ng walang sangkap maliban sa mitein. Nababakas uri ng gas, propane, gasolinang at iba pang mga gases ay din malawak na ginamit.

pisikal na katangian

gas equation ay nagbibigay ng isang ideya ng kung ano ang pisikal na katangian dapat siya nagtataglay. Isaalang-alang kung anong uri ng mga katangian.

1. Walang kulay solid, walang amoy.
2. Tinatayang density ay nag-iiba sa pagitan 0,7-1 kg / m ^3.
3. Ang combustion temperatura ng 650 ⁰ C.
4. Halos dalawang beses na mas magaan kaysa hangin.
5. Ang init na ipinalabas ng pagkasunog ng isang metro kubiko ng gas, katumbas ng 46 milyon joules.
6. Sa mas mataas na concentrations (mahigit 15%) sa hangin gas ay masyadong paputok.
7. Kapag ginamit bilang fuel exhibits numero oktano katumbas ng 130.

Ang dalisay na gas ay nakuha lamang pagkatapos ng pagpasa ito sa pamamagitan ng isang espesyal na mga halaman ng paggamot (mga halaman), na kung saan ay erected sa site ng fossil bunutan.

application

Mayroong ilang mga pangunahing lugar ng paggamit ng natural na gas. Matapos karagdagan sa kanyang pangunahing bahagi, ang gas na formula CH ₄ na ginagamit at ang lahat ng iba pang mga sangkap ng halo.

1. Consumer globo ng buhay. Dito ito ay tumutukoy sa isang gas sa pagluluto, heating ng tirahan gusali, gasolina para sa Boiler at iba pa. Ang gas na ginagamit para sa pagluluto, magdagdag ng mga espesyal na sangkap na kabilang sa pangkat ng mga mercaptans. Ito ay ginagawa upang matiyak na sa kaganapan ng pagtulo ng pipe gas o iba pang mga lapses na ang mga tao ay maaaring amoy ito at gumawa ng pagkilos. Domestic gas halo (na kung saan ay isang halo ng propane at gasolinang) ay lubhang sumasabog na mas mataas concentrations. Mercaptans ring gumawa ng tiyak at kasiya-siya amoy ng natural na gas. Ang formula ay binubuo ng mga elemento tulad ng sulfur at posporus, na kung saan ay nagbibigay sa kanila ng pagtitiyak.

2. Chemical produksyon. Sa lugar na ito, isa sa mga pangunahing panimulang materyales para sa maraming mahalagang mga reaksyon paggawa compounds ay natural gas, ang formula na kung saan ay nagpapakita syntheses na kung saan maaari itong maging kasangkot:

• batayan sa ang produksyon ng mga plastik, na kung saan ay ang pinaka-karaniwang mga modernong materyal para sa halos lahat ng lugar ng industriya;
• raw materyales sa synthesis ng ethynyl, hydrogen cyanide at amonya. Sami mga produktong ito sa hinaharap pumunta sa produksyon ng maraming mga gawa ng tao fibers at tela, fertilizers at pagkakabukod sa konstruksiyon;
• goma, methanol, organic acids - ay nabuo mula sa mitein at iba pang mga sangkap. Ay ginagamit sa halos lahat ng lugar ng buhay ng tao;
• polyethylene at marami pang ibang compounds synthetic kalikasan natanggap thanking mitein.

3. Gamitin bilang isang gasolina. Dagdag pa rito, para sa anumang uri ng aktibidad ng tao, mula sa pagpuno sa naaangkop na uri ng lamp table at sa thermal halaman kapangyarihan. Ang uri ng gasolina ay itinuturing na ecologically tama at naaangkop sa background ng lahat ng mga alternatibong pamamaraan. Gayunman, ang pagkasunog ng mitein upang bumuo ng carbon dioxide na rin ang anumang iba pang mga organic na materyales. At siya ay kilala na maging sanhi ng greenhouse effect ng Earth. Samakatuwid, ang mga tao ay dapat mahanap ang mga gawain ng higit pang mga dalisay at mataas na kalidad na pinagmulan ng thermal enerhiya.

Iyon lang ang mga pangunahing pinagkukunan na gumamit ng natural na gas. Formula sa kanya, kung gagawin mo ang lahat ng mga kumplikadong mga bahagi, ay nagpapakita na ito ay halos isang renewable resource, ang tanging oras na kailangan mong gawin very much. Ang aming mga bansa na may mga reserba ng natural gas ay lubos na masuwerteng dahil ang halaga ng naturang mga likas na yaman ay tatagal para sa daan-daang taon, hindi lamang Russia ngunit maraming iba pang mga bansa sa pamamagitan ng pag-export.

nitroheno

Ito ay bahagi ng natural na langis at gas deposits. Sa karagdagan, ang gas sumasakop sa isang malaking bahagi ng ang lakas ng tunog sa hangin (78%) at nangyayari sa anyo ng mga natural na compounds sa lithosphere nitrayd.

Bilang isang simpleng sangkap halos ginagamit ng mga buhay na organismo nitrogen. Ang formula ay ng form ₂ N, o, sa mga tuntunin ng kemikal bono, N≡N. Ang pagkakaroon ng tulad ng isang malakas na koneksyon ay nagpapahiwatig ng isang mataas na katatagan at chemical kawalang-kilos ng mga molecule sa ilalim ng normal na kondisyon. Ganito ang paliwanag ni ang posibilidad ng pag-iral ng isang malaking halaga ng gas na ito sa libreng form sa kapaligiran.

Sa isang simpleng substansiya kaya fixed nitrogen partikular na organismo - rhizobia. pagkatapos ay ang mga ito ay na-proseso sa isang mas naaangkop na hugis para sa gas plant at sa gayon ay magtataglay ng mga mineral nutrisyon ng halaman root system.

Mayroong ilang mga pangunahing compounds, sa anyo na kung saan ay umiiral sa likas na katangian nitrogen. Ang formula sa mga sumusunod:

• oxides - NO _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• acid - nitrous at nitrik HNO ₂ HNO ₃ (na ginawa ng kidlat discharges mula oxides sa hangin);
• nitrayd - KNO _3, nano _3, at iba pa.

Man nitrogen ay ginagamit hindi lamang bilang isang gas, ngunit sa liquid state. Ito ay may kakayahan upang maging likido sa temperatura sa ibaba -170 ⁰ C, na ginagawang mas angkop para sa nagyeyelo halaman at hayop tisiyu, maraming mga materyales. Iyon ay kung bakit ang lakit paggamit ng liquid nitrogen ay nasa medicine.

Gayundin nitrogen ay isang batayan para sa pagkuha ng isa sa kanyang mga pangunahing koneksyon - amonya. Produksyon ng tonelahe ng bagay, tulad ng malawak na ito ay ginagamit sa sambahayan at industriya (paghahanda rubbers, tina, plastik, sintetiko fibers, organic acids, pintura produksyon, mga paputok at iba pa).

carbon dioxide

Ano ang formula ng mga sangkap? Carbon dioxide ay nakasulat bilang CO _2. Covalent bono sa Molekyul weakly polar, dual solid pwersa kemikal sa pagitan ng carbon at oxygen. Ito ay nagpapahiwatig ng katatagan at kawalang-kilos ng Molekyul sa ilalim ng normal na kondisyon. Ang katotohanang ito ay nakumpirma na sa pamamagitan ng pagkakaroon ng libreng carbon dioxide sa himpapawid.

Ang materyal na ito ay isang bahagi ng natural gas at langis, at din naiipon sa itaas na kapaligiran ng planeta, na nagiging sanhi ng tinatawag na epekto ng greenhouse.

Ang malawak na halaga ng carbon dioxide nabuo sa panahon ng pagkasunog ng anumang uri ng mga organic na gasolina. Kahit karbon, kahoy, gas o iba pang mga fuel, kumpleto combustion na nagreresulta sa pagbuo ng tubig at sustansiya.

Samakatuwid, ito ay lumiliko out na ang akumulasyon sa ang kapaligiran ay hindi maiwasan. Samakatuwid, ang isang mahalagang gawain ng modernong lipunan ay ang paghahanap para sa isang alternatibo, na minimizes fuel greenhouse effect.

haydrodyen

Ang isa pang pag-akyat compound na nagaganap sa komposisyon ng natural na mineral - ay hydrogen. Gas na formula - H _2. Ang pinakamadaling ng lahat ng mga kilalang problema sa araw.

Salamat sa kanyang espesyal na katangian sa mga pana-panahong sistema sumasakop dalawang mga posisyon - kasama alkali metal at halogens. Ang pagkakaroon ng isang elektron ay may kakayahang pagbibigay ito bilang isang (metallic ari-arian, pagpapanumbalik) at tanggapin (non-metallic properties, oksihenasyon).

Ang pangunahing lugar ng paggamit - ay isang environment friendly fuel, kung saan ang mga mananaliksik makita ang hinaharap. Mga dahilan:

• walang limitasyong bilang ng mga stock ng gas na ito;
• pormasyon bilang isang resulta ng pagkasunog ay para lamang tubig.

Gayunman, ang kumpletong pag-unlad ng teknolohiya ng haydrodyen bilang isang enerhiya pinagmulan Kailangang ma-pinabuting pa rin ng maraming nuances.

Formula para sa pagkalkula masa, density, at dami ng mga gases

Sa pisika at kimika mag-aplay ng ilang mga pangunahing mga paraan upang bayaran ang gas. Halimbawa, kung ito ay isa sa mga pinakamahalagang mga parameter tulad ng mga masa ng gas, para sa pagkalkula formula ay:

m = V * þ, kung saan þ - ay ang density ng isang sangkap at V - lakas ng tunog nito.

Halimbawa, kung kailangan namin upang makalkula ang masa ng natural gas dami ng mga 1 metro kubiko sa ilalim ng normal na kondisyon, pagkatapos namin kunin ang ibig sabihin ng halaga ng pamantayan ng kanyang density sa reference na materyal. Ito ay magiging katumbas ng 0.68 kg / m ^3. Ngayon na alam namin ang lakas ng tunog at density ng gas, para sa pagkalkula ng formula ay lubos na sumusunod sa mga kinakailangan. pagkatapos:

m (CH ₄₎ = 0.68 kg / m ³ * 1 ^m3 = 0,68 kg, tulad ng nabawasan kubiko metro.

Formula gas volume, sa kaibahan, ay binubuo ng mga mass at density tagapagpahiwatig. Iyon ay, maaari naming ipahayag ang halaga ng mga pagsasaayos sa itaas:

V = m / þ, pagkatapos ay sa standard na mga kondisyon ng 2 kg halaga ng mitein ay katumbas ng 2 / 0,68 = 2,914 m ^3.

Gayundin, sa mga mas kumplikadong mga kaso (kapag ang mga kondisyon ay non-standard) upang makalkula ang masa at dami ng gas na ginagamit Mendeleyev-Clapeyron equation, na kung saan ay ang form na ito:

p * V = m / M * R * T, kung saan p - gas presyon, V - ang lakas ng tunog, m at M - misa at molar mass, ayon sa pagkakabanggit, R - universal gas constant katumbas ng 8.314, T - ang temperatura sa Kelvin.

Ito gas volume formula gumagawa pagtatantya napakalapit na ng halaga ng mga ideal na gas, na kung saan ay umiiral pulos hypothetical at ginagamit upang abstract konsepto sa paglutas ng mga problema sa pisika at kimika. Ito rin ay posible upang makalkula ang lakas ng tunog ng equation Boyle, na kung saan ay ang form na ito:

V = p _n * V _n * T / p * T _n, kung saan index halaga n - ang mga halaga sa ilalim ng normal standard kondisyon.

Sa pagkalkula ay ang pinaka-tumpak at pare-pareho sa katotohanan, tulad ng isang pagpipilian upang isaalang-alang, bilang ang density ng gas. Ang formula para sa pagkalkula ng ang parameter na ito ay pa rin ng isang pagtalunan point. Ay nagpasya na gamitin ang pinaka-karaniwang simple, iyon ay:

þ = m ₀ * n, kung saan m ₀ - molecular mass (kg) n - concentration unit - 1 / m ^3.

Gayunpaman, sa ilang mga kaso ito ay kinakailangan upang gumamit ng iba pang, mas kumplikado at kumpletong mga kalkulasyon na may maramihang mga variable upang makabuo ng tumpak at mas malapit sa ideal na resulta.