Природен газ: формулата. Химична формула на газа. Всички видове природен газ

Днес ние знаем, голямо разнообразие от газове. Някои от тези хора получени лабораторни методи на химикали, някои се формира като резултат от реакции, като странични продукти. И това, което газове се произвеждат в природата? Основните такива газове природен, естествен произход са четири:

• природен газ, чиято формула СН _4;
• Азот, N _2;
• водород, _Н2;
• въглероден двуокис, СО _2.

Разбира се, има някои други - кислород, сероводород, амоняк, инертни газове, въглероден окис. Въпреки това, по-горе, са по същество важно за хората и да ги използват за различни цели, включително и като гориво.

Какво е природен газ?

Природният газ е известен като такова, което ни дава природата. Това означава, че съдържанието на който във вътрешността на Земята е много по-висока и по-малка от сумата, която се получава в индустрията, в резултат на химични реакции.

Известен като природен газ, метан, но това не е вярно. Ако се вгледате в състава на фракциите на газовите, можем да видим следващия си състав компонент:

• метан (96%);
• етан;
• пропан;
• бутан;
• водород;
• въглероден диоксид;
• азот;
• сероводород (малки следи).

Така, изглежда, че природният газ - комбинация от няколко естествено срещащи се газове.

Природен газ: Формула

От химическа гледна точка на природен газ е смес от линейни въглеводороди проста структура - метан, етан, пропан и бутан. Въпреки това, тъй като по-голям обем на всички метана, приетата обща формула природен газ директно експресират формула метан. По този начин се оказва, че химичната формула на природен газ метан _СН4.

Останалите компоненти имат следната емпирична формула в химията:

• етан - C ₂ H _6;
• пропан - C ₃ H _8;
• бутан - C ₄ H _10;
• въглероден диоксид - СО _2;
• азот - N _2;
• Н - Н _2;
• сероводород - _Н2 S.

Смес на такива вещества е природен газ. Нейната основна формула метан съединение показва, че съдържанието на въглерод от него е много малък. Това се отразява на неговите физически свойства, такива като способността да горят безцветен, без дим точка. Докато другите членове на неговата хомоложна серия (серия по време на горене наситени въглеводороди или алкани) за да се образува черна опушен пламък.

Да бъдеш в природата

В природата, този газ се намира дълбоко под земята, дебелите и плътни слоеве на седиментни скали. Има две основни теории за произхода на природен газ в природата.

1. Теорията на тектонични движения скали. Привържениците на тази теория смятат, че въглеводородите, съдържащи се в недрата на земята и винаги, повдигнати в резултат на тектонични движения и разфасовки нагоре. В горната част на високо налягане и температурни промени ги правят в резултат на химични реакции в двете естествени минерали - нефт и газ.
2. Биогенни теория предполага друг метод, при който се формира природен газ. Формулата отразява неговия качествен състав - въглерод и водород, което подсказва, че неговото формиране се живее органични същества, чиито тела бяха посетени застроен предимно от тези елементи, както и всички живи същества на тази планета, която съществува и до днес. С течение на времето, останки от мъртви растения и животни потънаха под океанското дъно, където е имало нито кислород, нито бактерии могат да се разлагат и рециклиране на органичните вещества. В резултат на анаеробно гниене на биомаса е настъпило, и в продължение на милиони години, източник на два минерала - нефт и газ. Така на базата на двата еднакви - това въглеводороди и отчасти на вещества с ниско молекулно тегло. Химическата формула на газа и масло го доказва. Въпреки това, когато са изложени на различни условия и различни продукти се образуват: високо налягане и температура - газ, ниско - масло.

Днес, основните области и резерви от природен газ имат страни като Русия, САЩ, Канада, Иран, Норвегия и Холандия.

Според неговото агрегатно състояние на природен газ не може винаги да се съдържа само в състояние на газ. Има няколко възможности за кондензацията:

1. Газът разтваря в молекулите на петрола.
2. Газ разтваря в водните молекули.
3. Газова хидрати образуват твърдо вещество.
4. При нормални условия - газообразен съединение.

Всяка една от тези държави има своя собствена област, и е много ценно за хората.

Първи в лабораторията и индустрия

В допълнение към местата за производство на природен газ, има много начини, за да го получат в лабораторни условия. Тези методи, обаче, със сигурност ще се използва само за по-малки партиди от продукт, тъй като цената на природен газ за изпълнение в лаборатория синтез не е печеливша.

Лабораторни методи:

1. Хидролиза нискомолекулни съединения - алуминиев карбид: AL ₄ ° ₃ + 12Н _2О = 3CH ₄ + 4Al (ОН) _3.
2. Натриев ацетат в присъствието на алкален: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ СО _3.
3. От синтетичен газ: CO + 3H ₂ = CH ₄ + Н _2О
4. От прости вещества - въглеродни и водородни - при повишена температура и налягане.

Химическата формула на метан формула природен газ Отразеният, така че всички реакции, характерни за алкани, характеризиращ се за даден газ.

Промишлеността произведени извличане на метан от природни залежи и по-нататъшна преработка на фракции. Също така, продуктът газ е необходима нужда от почистване. След природен газ метан формула показва само част от компонентите, които се съдържат в него. За използване битови нужди чисти газове, съдържащи други вещества, освен метан. Подвижни етан, пропан, бутан и други газове са също така широко използвани.

физични свойства

уравнение газ дава представа за това, което физически качества трябва да притежава той. Помислете какви характеристики.

1. Безцветно твърдо вещество, без мирис.
2. Приблизително плътност варира между 0,7-1 кг / м ^3.
3. Температурата на горене от 650 ⁰ С
4. Почти два пъти по-лек от въздуха.
5. Топлината освободен от изгарянето на един кубически метър газ, равен на 46 милиона джаула.
6. При по-високи концентрации (над 15%) във въздуха газ е много експлозив.
7. Когато се използва като номер показва гориво октан равна на 130.

Чистият газ се получава само след това преминава през специални станции (растения), които са издигнати на мястото на екстракция на изкопаеми.

приложение

Има няколко основни области на използване на природен газ. След прибавяне на основната му част, газът, който формула CH ₄ се използва и всички други компоненти на сместа.

1. потребителите сфера на живота. Ето това се отнася до газ за готвене, отопление на жилищни сгради, гориво за котли и така нататък. Газът се използва за готвене, добавяне на специални вещества, принадлежащи към групата на меркаптани. Това се прави, за да се гарантира, че в случай на изтичане на тръби за газ или други пропуски, които хората могат да го миришат и да предприемат действия. Вътрешен газова смес (която е смес от пропан и бутан) е изключително експлозив в по-високи концентрации. Меркаптани също правят специфична и неприятна миризма на природен газ. Формулата се състои от елементи като сяра и фосфор, което им придава специфичност.

2. Химическа продукция. В тази област, един от основните изходни материали за много важни реакции, които произвеждат съединения е природен газ, с формула което показва синтези, в които могат да бъдат включени:

• база в производството на пластмаси, които са най-често срещаните модерен материал за практически всички области на индустрията;
• суровини в синтеза на етинил, водороден цианид и амоняк. Сами тези продукти в бъдеще отиват в производството на много синтетични влакна и тъкани, торове и изолация в строителството;
• каучук, метанол, органични киселини - се образуват от метан и други вещества. Да не се използва в почти всички области на човешкия живот;
• полиетилен и много други съединения синтетичен характер получи благодаря метан.

3. Използвайте като гориво. Освен това, за всеки вид на човешката дейност, вариращи от запълване на подходящия вид на настолни и топлинни електроцентрали. Този тип гориво се счита за екологично правилното и целесъобразно на фона на всички алтернативни методи. Въпреки това, изгарянето на метана и образуването на въглероден двуокис, както всеки друг органичен материал. И той е известен като причината за парниковия ефект. Затова хората трябва да намерят задачата още по-чист и висококачествен източник на топлинна енергия.

Това е всичко основните източници, които използват природен газ. Формула него, ако вземете всички сложни компоненти, показва, че това е почти възобновяем ресурс, единственият път, когато трябва да се направи много. Нашата страна с резерви от природен газ са изключително щастлив, тъй като количеството на такива природни ресурси ще продължи в продължение на стотици години, не само Русия, но и в много други държави чрез износ.

азот

И е част от естествените нефтени и газови находища. В допълнение, газът заема голяма част от обема на въздуха (78%) и се появява под формата на природни съединения в литосферата нитрат.

Като прост вещество практически използва от живите организми азот. Формулата е на форма ₂ М, или по отношение на химични връзки, N≡N. Наличието на такава силна връзка показва висока стабилност и химическа инертност на молекули при нормални условия. Това е, което обяснява възможността за съществуването на голямо количество този газ в свободна форма в атмосферата.

В един прост вещество, способно на основен азот специално организми - Rhizobia. След това те се обработват в по-подходяща форма за растението газ и по този начин изпълнява минералната хранене на растенията коренови системи.

Има няколко основни съединения, във формата, която съществува в природата азот. Формулата на следното:

• оксиди - NO _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• киселина - азотен и азотна HNO ₂ HNO ₃ (произведен от заустванията мълнии от оксиди на въздух);
• нитрат - KNO _3, NaNO _3, и така нататък.

Man азот се използва не само като газ, но в течно състояние. Той има способността да стане течност при температура под -170 ⁰ ° С, което го прави подходящ за замразяване на растителни и животински тъкани, много материали. Ето защо широкото използване на течен азот е в областта на медицината.

Също така азот е основа за получаване на един от неговите основни връзки - амоняк. Производство тонаж на веществото, както е широко използвани в домакинството и индустрията (Получаване каучуци, бои, пластмаси, синтетични влакна, органични киселини, производство на бои, взривни вещества и т.н.).

въглероден диоксид

Каква е формулата на веществото? Въглеродният диоксид е написано като CO _2. Ковалентна връзка в молекулата слабо полярни, двойна твърди химически сили между въглерода и кислорода. Това показва стабилността и инертността на молекулата при нормални условия. Този факт се потвърждава от наличието на свободен въглероден диоксид в атмосферата.

Този материал е компонент на природен газ и нефт, и също така се натрупва в горната част на атмосферата на планетата, което води до така наречената парниковия ефект.

Голямото количество въглероден двуокис, образуван при изгарянето на всякакъв вид органичен гориво. Дали въглища, дърво, газ или друго гориво, пълно изгаряне води до образуване на вода и веществото.

Следователно, се оказва, че натрупването му в атмосферата е неизбежно. Ето защо, важна задача на съвременното общество е търсенето на алтернатива, която намалява до минимум на парникови гориво ефект.

водород

Друг изкачване съединение срещащи се в състава на естествени минерали - е водород. Газ, чиято формула - _Н2. Най-лесният от всички известни значение днес.

Благодарение на своите специални свойства в периодичната система заема две позиции - сред алкални метали и халогени. Като един електрон е в състояние да го дава като (метални свойства, възстановяване) и приема (неметални свойства, окисление).

Основната област на приложение - е екологично чисто гориво, за които учените виждат бъдещето. Причини:

• неограничен брой запаси от този газ;
• формация в резултат на горенето е само вода.

Въпреки това, цялостното развитие на технологиите водород като източник на енергия трябва да се подобри още много нюанси.

Формули за изчисляване маса, плътност и обем на газове

В физика и химия се прилагат няколко основни начина за разрешаване на газ. Например, ако той е един от най-важните параметри, като масата на газа, за изчисление формула е:

m = V * ТН, където та - е плътността на веществото и V - обем.

Например, ако трябва да се изчисли масата на обема на природния газ от 1 кубичен метър при нормални условия, а след това ние се средната стойност на стандарта на нейната плътност в сравнителния материал. Това ще бъде равна на 0,68 кг / ^м3. Сега, когато знаем обема и плътността на газа, за изчисляване на формулата е доста отговаря на изискванията. След това:

m _(СН4) = 0,68 кг / м ³ * 1 ^м3 = 0,68 кг, като намаляват кубически метра.

обем формула газ, напротив, се състои от показателите за маса и плътност. Това означава, че може да се изрази стойността на конфигурацията по-горе:

V = m / ТН, след това при стандартни условия на 2кг количество метан е равно на 2 / 0,68 = 2914 м ^3.

Също така, в по-сложни случаи (когато условията не са стандарт) за изчисляване на масата и обема на газове използва Менделеев-Clapeyron уравнение, което има формата:

р * V = m / M * R * T, където р - газово налягане, V - обем, m и М - маса и молекулна маса, съответно, R - универсална газова константа, равна на 8,314, Т - температурата в градуси по Келвин.

Този обем газ формула произвежда оценки много близо до стойността на идеалния газ, който съществува чисто хипотетично и се използва за абстрактни понятия в решаване на проблемите по физика и химия. Също така е възможно да се изчисли обема на уравнението на Бойл, която има следния вид:

V = р _п * V _п * T / р * Т _п, където п индекс стойност - са стойности при нормални стандартни условия.

За изчислението е най-точното и последователно с реалността, такава възможност да се разглежда, тъй като плътността на газа. Формулата за изчисляване на този параметър е все още спорен въпрос. Бяха решили да използват най-често срещаната проста, а именно:

þ = ₀ m * п, където m ₀ - молекулно тегло (кг) п - концентрация единица - 1 / m ^3.

Въпреки това, в някои случаи е необходимо да се използват и други, по-сложни и пълни изчисления с множество променливи, които да произвеждат точни и по-близо до идеален резултат.