El gas natural: fórmula. gas fórmula química. Tots els tipus de gas natural

Avui sabem una àmplia varietat de gasos. Algunes d'aquestes persones van rebre mètodes de laboratori de substàncies químiques, algunes es van formar com a resultat de reaccions com a subproductes. I els gasos que es produeixen a la natura? El principal origen de tals gasos natural, natural són quatre:

• gas natural, la fórmula de CH _4;
• Nitrogen, N _2;
• hidrogen, H _2;
• diòxid de carboni, _CO2.

Per descomptat, hi ha algun altre - oxigen, sulfur d'hidrogen, amoníac, gasos inerts, monòxid de carboni. No obstant això, l'anterior és essencialment important per a la gent i els utilitzen per a diferents propòsits, incloent com a combustible.

Què és el gas natural?

El gas natural és conegut com a tal, el que ens dóna la natura. És a dir, el contingut de la qual a l'interior de la Terra és molt més gran i més de la quantitat que s'obté en la indústria com a resultat de reaccions químiques.

Comunament conegut com el gas natural, el metà, però això no és cert. Si ens fixem en la composició de les fraccions de gas, podem veure la seva composició de components:

• metà (96%);
• età;
• propà;
• butà;
• hidrogen;
• diòxid de carboni;
• nitrogen;
• sulfur d'hidrogen (, quantitats petites traces).

Per tant, sembla que el gas natural - una barreja de diversos gasos d'origen natural.

El gas natural: Fórmula

Des del punt de vista químic el gas natural és una barreja d'hidrocarburs lineals estructura simple - metà, età, propà i butà. No obstant això, ja que un major volum de tot el metà, el gas natural fórmula general acceptat expressar directament fórmula metà. Per tant, resulta que la fórmula química del metà CH gas natural _abril.

Els components restants tenen la fórmula empírica en la química:

• età - C ₂ H _6;
• propà - C ₃ H _8;
• butà - C ₄ H _10;
• diòxid de carboni - _CO2;
• nitrogen - N _2;
• H - H _2;
• sulfur d'hidrogen - H ₂ S.

Una barreja d'aquestes substàncies és gas natural. El seu compost principal Fórmula metà indica que el contingut de carboni del mateix és molt petita. Això afecta a les seves propietats físiques, com ara la capacitat de cremar un gas incolor, Fumo completament punt. Mentre que altres membres de la seva sèrie homòloga (sèrie de hidrocarburs saturats o alcans) durant la combustió per formar la flama de fum negre.

Estar a la natura

A la natura, aquest gas es troba sota terra, les capes gruixudes i denses de roca sedimentària. Hi ha dues teories principals sobre l'origen del gas natural a la natura.

1. La teoria dels moviments tectònics roques. Els defensors d'aquesta teoria creuen que els hidrocarburs continguts en les entranyes de la terra i sempre s'eleva com a resultat de moviments tectònics i els talls cap amunt. A la part superior de l'alta pressió i els canvis de temperatura els fan com a resultat de reaccions químiques en els dos minerals naturals - petroli i gas.
2. teoria biogènica suggereix un altre mètode en el qual es forma gas natural. La fórmula reflecteix la composició qualitativa - carboni i hidrogen, el que suggereix que la seva formació va prendre els éssers orgànics, els cossos van ser atesos en la seva majoria construït a partir d'aquests elements, com tots els éssers vius d'aquest planeta que hi ha fins al dia de viure. Amb el temps, les restes de plantes i animals morts es van enfonsar per sota del fons de l'oceà, on no hi havia ni oxigen ni bacteris pot descompondre i reciclar la matèria orgànica. Com a resultat de la descomposició anaeròbica de la biomassa s'ha produït, i durant milions d'anys, una font de dos minerals - petroli i gas. Així base tant de la mateixa - que parteix hidrocarburs i en part de les substàncies de baix pes molecular. La fórmula química del gas i l'oli de prova. No obstant això, quan s'exposa a diferents condicions i diferents productes es formen: a alta pressió i temperatura - gas, la baixa - oli.

Avui dia, els principals àmbits i reserves de gas natural tenen països com Rússia, EUA, Canadà, Iran, Noruega i els Països Baixos.

D'acord al seu estat d'agregació de gas natural no pot sempre estar contingut només en l'estat de gas. Hi ha diverses opcions per a la condensació:

1. El gas dissolt en les molècules d'oli.
2. Gas dissolt en les molècules d'aigua.
3. Els hidrats de gas formen un sòlid.
4. En condicions normals - compost gasós.

Cada un d'aquests estats té el seu propi camp, i és molt valuós per als éssers humans.

El aconseguir en el laboratori i la indústria

A més dels llocs de producció de gas natural, hi ha un nombre de maneres d'aconseguir en el laboratori. Aquests mètodes, però, certament seran utilitzades només per lots més petits de producte, ja que el cost del gas natural per posar en pràctica en la síntesi de laboratori no és rendible.

Els mètodes de laboratori:

1. compostos d'hidròlisi de baix pes molecular - carbur d'alumini: Al ₄ C ₃ + 12H ₂ O = 3CH ₄ + 4Al (OH) _3.
2. acetat de sodi en presència d'un àlcali: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. De gas de síntesi: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. De substàncies simples - carboni i d'hidrogen - a temperatura i pressió elevades.

La fórmula química de la fórmula metà gas natural reflectida, de manera que totes les reaccions característiques d'alcans, que es caracteritza per un gas donat.

La indústria produeix l'extracció de metà de jaciments naturals i el tractament posterior de les fraccions. A més, es requereix que el gas producte de les necessitats de neteja. Després de metà del gas natural fórmula mostra només una part dels components que conté. Per a ús domèstic necessita gas net que no conté substàncies diferents de metà. età desmuntable, propà, butà i altres gasos també s'utilitzen àmpliament.

propietats físiques

equació del gas dóna una idea de quines són les qualitats físiques que ha de posseir. Penseu quin tipus de característiques.

1. Sòlid incolor, inodor.
2. densitat aproximada varia entre 0,7-1 kg / ^m3.
3. La temperatura de combustió de 650 ⁰ C.
4. Gairebé dues vegades més lleuger que l'aire.
5. La calor alliberada per la combustió d'un metre cúbic de gas, igual a 46 milions de joules.
6. A concentracions més altes (més de 15%) en el gas de l'aire és molt explosiu.
7. Quan s'utilitza com un índex d'octà exposicions de combustible equivalent a 130.

S'obté el gas pur només després de passar a través d'un plantes de tractament especials (plantes), que s'erigeixen en el lloc d'extracció fòssil.

sol·licitud

Hi ha diverses àrees principals d' ús de gas natural. Després de l'addició al seu component principal, el gas que fórmula CH ₄ utilitza i tots els altres components de la mescla.

1. esfera de la vida del consumidor. Aquí es refereix a una cuina de gas, calefacció d'edificis residencials, combustible per a calderes i així successivament. El gas utilitzat per a la cocció, afegir substàncies especials que pertanyen al grup de mercaptans. Això es fa per assegurar que en cas de fugida de les canonades de gas o altres lapses que la gent pugui olorar-lo i prendre mesures. barreja de gas nacional (que és una barreja de propà i butà) és extremadament explosiu en concentracions més altes. Mercaptans també fan olor específica i desagradable del gas natural. La fórmula consta d'elements com sofre i fòsfor, el que els dóna una especificitat.

2. Producció química. En aquesta àrea, un dels principals materials de partida per a moltes reaccions importants que produeixen compostos és gas natural, la fórmula que demostra síntesi en la qual pot participar:

• base en la producció de plàstics, que són el material modern més comú per a pràcticament totes les àrees de la indústria;
• matèries primeres en la síntesi de etinilo, cianur d'hidrogen i amoníac. Sami aquests productes en el futur van a la producció de moltes fibres i teixits sintètics, fertilitzants i aïllament en la construcció;
• cautxú, metanol, àcids orgànics - es formen a partir de metà i altres substàncies. S'utilitzen en gairebé tots els àmbits de la vida humana;
• polietilè i molts altres compostos naturalesa sintètica van rebre agraint metà.

3. Utilització com a combustible. A més, per a qualsevol tipus d'activitat humana, que van des del ompliment del tipus apropiat de llums de taula i per a centrals tèrmiques. Aquest tipus de combustible es considera que és ecològicament correcta i apropiada per al fons de tots els mètodes alternatius. No obstant això, la combustió del metà per formar diòxid de carboni com qualsevol altre material orgànic. I ell és conegut per ser la causa d'efecte hivernacle de la Terra. Per tant, les persones han de trobar la tasca encara més pura i font d'alta qualitat de l'energia tèrmica.

És per totes les fonts bàsiques que utilitzen gas natural. Fórmula ell, si es pren tots els components complexos, mostra que és gairebé un recurs renovable, l'únic moment en què ha de fer molt. El nostre país amb reserves de gas natural són molt afortunat, perquè la quantitat de tals recursos naturals tindrà una durada de centenars d'anys, no només Rússia, sinó molts altres països a través de l'exportació.

nitrogen

És part dels dipòsits de petroli i gas natural. A més, el gas ocupa una gran part del volum en l'aire (78%) i es produeix en forma de compostos naturals en el nitrat de litosfera.

Com una substància simple pràcticament utilitzat per organismes vius nitrogen. La fórmula és de la forma ₂ N, o, en termes d'enllaços químics, N≡N. La presència d'una connexió tan forta indica una alta estabilitat química i la inèrcia de les molècules en condicions normals. Això és el que explica la possibilitat de l'existència d'una gran quantitat d'aquest gas en forma lliure en l'atmosfera.

En una substància simple capaç de nitrogen fixat organismes particulars - rizobios. A continuació, es processen en una forma més adequada per a la planta de gas i per tant porten la nutrició mineral dels sistemes d'arrels de les plantes.

Hi ha diversos compostos bàsics, en la forma que existeix en nitrogen natura. La fórmula dels següents:

• òxids de - _NO2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• àcid - nitrós i nítric HNO ₂ HNO ₃ (produït per descàrregues de llamps a partir d'òxids en l'aire);
• nitrat - _{KNO3, NaNO3,} i així successivament.

nitrogen home no només es fa servir com un gas, però en l'estat líquid. Té la capacitat de convertir-se en líquid a temperatures per sota de -170 ⁰ C, que el fa adequat per a la congelació de vegetals i animals teixits, molts materials. És per això que l'ús generalitzat de nitrogen líquid és en la medicina.

També nitrogen és una base per a l'obtenció d'un dels seus principals connexions - amoníac. tonatge de producció de la substància, ja que és àmpliament utilitzat a les llars i la indústria (cautxús de preparació, tints, plàstics, fibres sintètiques, àcids orgànics, la producció de pintura, explosius i així successivament).

diòxid de carboni

Quina és la fórmula de la substància? El diòxid de carboni s'escriu com _CO2. Enllaç covalent en la molècula dèbilment polars forces químiques, dual sòlids entre el carboni i l'oxigen. Això indica l'estabilitat i la inèrcia de la molècula en condicions normals. Aquest fet es confirma per l'existència del diòxid de carboni lliure en l'atmosfera.

Aquest material és un component de gas natural i petroli, i també s'acumula en l'atmosfera superior del planeta, fent que l'anomenat efecte hivernacle.

La gran quantitat de diòxid de carboni format durant la combustió de qualsevol tipus de combustible orgànic. Ja sigui carbó, fusta, gas o un altre combustible, la combustió completa resultant en l'aigua de formació i la substància.

Per tant, resulta que la seva acumulació en l'atmosfera és inevitable. Per tant, una tasca important de la societat moderna és la recerca d'una alternativa, el que minimitza l'efecte hivernacle combustible.

hidrogen

Un altre compost pujada que passa a la composició de minerals naturals - és hidrogen. Gas la fórmula - H _2. La forma més fàcil de tota la matèria coneguda avui.

Gràcies a les seves propietats especials en el sistema periòdic ocupa dues posicions - entre metalls alcalins i els halògens. Tenir un electró és capaç de donar com un (propietats metàl·liques, restauració) i acceptar (propietats no metàl·lics, oxidació).

L'àrea principal d'ús - és un combustible ecològic, per al qual els investigadors veuen el futur. raons:

• nombre il·limitat de les existències d'aquest gas;
• formació com a resultat de la combustió és només aigua.

No obstant això, el desenvolupament de la tecnologia completa d'hidrogen com a font d'energia necessita ser millorat encara molts matisos.

Fórmules per massa càlcul, la densitat, i el volum dels gasos de

En la física i la química aplicar unes formes bàsiques per resoldre el gas. Per exemple, si es tracta d'un dels paràmetres més importants, com ara la massa del gas, per la fórmula de càlcul és:

m þ = V *, en el qual þ - és la densitat d'una substància i V - el seu volum.

Per exemple, si hem de calcular la massa de volum de gas natural d'1 metre cúbic en condicions normals, llavors prenem el valor mitjà del nivell de la seva densitat en el material de referència. Serà igual a 0,68 kg / m ^3. Ara que sabem que el volum i la densitat del gas, per al càlcul de la fórmula és bastant compleix amb els requisits. llavors:

m (CH ₄₎ = 0,68 kg / ^m3 * 1 ^m3 = 0,68 kg, com la reducció de metres cúbics.

volum de gas Fórmula, en canvi, es compon dels indicadors de massa i densitat. És a dir, podem expressar el valor de la configuració anterior:

V = m / þ, a continuació, en condicions estàndard de 2 kg quantitat de metà és igual a 2 / 0,68 = 2,914 ^m3.

També, en casos més complexos (quan les condicions són no estàndard) per calcular la massa i el volum de gasos utilitzats equació Mendeleiev-Clapeyron, que té la forma:

p * V = m / M * R * T, on p - pressió de gas, V - el seu volum, m i M - massa i la massa molar, respectivament, R - constant igual a 8,314 universal dels gasos, T - la temperatura en Kelvin.

Aquesta fórmula volum de gas produeix estimacions molt a prop del valor del gas ideal, que existeix purament hipotètic i s'utilitza per a conceptes abstractes en la solució de problemes en física i química. També és possible calcular el volum de l'equació de Boyle, que té la forma:

V = p _n * V _n * T / p * T _n, on valor d'índex n - són valors en condicions estàndard normals.

Per al càlcul va ser la més precisa i consistent amb la realitat, com una opció a tenir en compte, ja que la densitat del gas. La fórmula per calcular aquest paràmetre és encara un punt discutible. Va decidir utilitzar el senzill més comú, és a dir:

þ = m ₀ * n, on m ₀ - unitat de concentració - - massa molecular (kg) 1 / ^m3.

No obstant això, en alguns casos és necessari l'ús d'altres càlculs més complexos i complets amb múltiples variables per produir precisa i més a prop del resultat ideal.