Naturgas: formel. Kemisk formel gas. Alla typer av naturgas

Idag vet vi en mängd olika gaser. En del av dessa personer fick laboratoriemetoder för kemikalier, vissa bildade sig som ett resultat av reaktioner som biprodukter. Och vad gaser produceras i naturen? Den viktigaste sådana gaser naturligt, naturligt ursprung är fyra:

• naturgas, vars formel CH _4;
• Kväve, N _2;
• väte, H _2;
• koldioxid, CO _2.

Naturligtvis finns det några andra - syre, vätesulfid, ammoniak, inerta gaser, kolmonoxid. Men ovanstående är i huvudsak viktigt för människor och använda dem för olika ändamål, bland annat som bränsle.

Vad är naturgas?

Naturgas är känd som sådan, som naturen ger oss. Det vill säga, vars innehåll i det inre av jorden är mycket högre och mer än det belopp som erhålls i branschen som en följd av kemiska reaktioner.

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

• metan (96%);
• etan;
• propån;
• butan;
• väte;
• koldioxid;
• kväve;
• vätesulfid (små, spårmängder).

Således verkar det som om naturgas - en blandning av flera naturligt förekommande gaser.

Naturgas: Formel

Från kemisk synpunkt naturgas är en blandning av linjära kolväten enkel struktur - metan, etan, propån och butan. Emellertid, eftersom en större volym av all metan, den accepterade generella formeln naturgas direkt uttrycka formeln metan. Sålunda visar det sig att den kemiska formeln av naturgas metan CH _4.

De återstående komponenterna har följande empiriska formel i kemi:

• etan - C ₂ H _6;
• propan - C ₃ H _8;
• butan - C ₄ H _10;
• koldioxid - CO _2;
• kväve - N _2;
• H - H _2;
• vätesulfid - H ₂ S.

En blandning av sådana substanser är naturgas. Dess huvudsakliga Formel metanförening indikerar att kolhalten därav är mycket liten. Detta påverkar dess fysikaliska egenskaper, såsom förmågan att bränna en färglös, helt rök punkt. Medan andra medlemmar av dess homologa serien (serie mättade kolväten eller alkaner) under förbränningen för att bilda svart rökig flamma.

Att vara i naturen

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

1. Teorin om tektoniska rörelser stenar. Förespråkare av denna teori tror att kolväten som finns i jordens innandöme och är alltid upp som en följd av tektoniska rörelser och skär upp. Vid toppen av det höga trycket och temperaturförändringar gör dem som ett resultat av kemiska reaktioner i de två naturliga mineraler - olja och gas.
2. Biogen teori föreslår en annan metod i vilken naturgas bildas. Formeln återspeglar dess kvalitativa sammansättning - kol och väte, vilket tyder på att dess bildande tog levande organiska varelser vars kroppar deltog mestadels byggd av dessa element, som alla levande varelser på den här planeten som existerar 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 av anaerob nedbrytning av biomassa har skett, och över miljontals år, en källa till två mineraler - olja och gas. Sålunda grundval av båda samma - det kolväten och delvis av lågmolekylära substanser. Den kemiska formeln för den gas och olja bevisar det. Emellertid, när de utsätts för olika förhållanden och olika produkter bildas: ett högt tryck och temperatur - gas, den låga - olja.

Idag, huvudområdena och naturgasreserver har länder som Ryssland, USA, Kanada, Iran, Norge och Nederländerna.

Enligt sitt aggregationstillstånd av naturgas kan inte alltid innehöll endast i gasform. Det finns flera alternativ för kondens:

1. Den gas som löses i oljemolekylerna.
2. Gas löst i vattenmolekylerna.
3. Gashydrater bilda ett fast ämne.
4. Under normala förhållanden - gasformig förening.

Var och en av dessa stater har sitt eget område, och är mycket värdefull för människor.

Komma i laboratoriet och industrin

Förutom naturgas fabriker, det finns ett antal sätt att få det i labbet. Dessa metoder är dock, kommer säkerligen att användas endast för mindre partier av produkten, eftersom naturgas kostnaden att genomföra i laboratoriet syntes inte är lönsam.

Laboratoriemetoder:

1. Hydrolysprodukter lågmolekylära föreningar - aluminiummetall: AL ₄ C ₃ + 12H ₂ O = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. Natriumacetat i närvaro av alkali: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. Från syngas: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. Från enkla ämnen - kol- och väte - vid förhöjd temperatur och tryck.

Den kemiska formeln av naturgas metan formeln reflekteras, så att alla reaktioner som är karakteristiska för alkaner, känne för en given gas.

Branschen framställd metan extraktion från naturliga fyndigheter och vidarebearbetning av fraktioner. Dessutom är produktgasen krävs behöver rengöras. Efter 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. Löstagbar etan, propan, butan och andra gaser också i stor utsträckning.

fysikaliska egenskaper

gas ekvationen ger en uppfattning om vad fysiska egenskaper han måste ha. Överväga vilken typ av egenskaper.

1. Färglös fast substans, luktfri.
2. Ungefärlig densitet varierar mellan 0,7-1 kg / m ^3.
3. Förbränningstemperaturen av 650 ⁰ C.
4. Nästan två gånger lättare än luft.
5. Den värme som frigörs genom förbränningen av en kubikmeter gas, som är lika med 46 miljoner joule.
6. Vid högre koncentrationer (över 15%) i luften gasen är mycket explosiv.
7. När den används som en bränsle uppvisar oktantal lika med 130.

Den rena gasen erhålls först efter att passera den genom en speciell behandlingsanläggningar (växter), vilka är uppförda på platsen för fossila extraktion.

ansökan

Det finns flera huvudområden användning av naturgas. Efter tillsats till dess huvudkomponent, den gas som formeln CH ₄ används och alla andra komponenter i blandningen.

1. Konsument sfär av livet. Här är det hänvisar till en gas matlagning, uppvärmning av bostadshus, bränsle för pannor och så vidare. Den gas som används för matlagning, lägga till special ämnen som hör till den grupp av merkaptaner. Detta görs för att säkerställa att i händelse av läckage av gasledningar eller andra förfaller att människor kan känna lukten av den och vidta åtgärder. Inhemska gasblandningen (vilken är en blandning av propån 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 specificitet.

2. Kemisk produktion. Inom detta område, en av de huvudsakliga utgångsmaterialen för många viktiga reaktioner producerande föreningar är naturgas, formeln som visar synteser i vilken den kan vara inblandade:

• grund i produktionen av plast, som är den vanligaste moderna material för praktiskt taget alla områden inom industrin;
• råmaterial vid syntes av etynyl, vätecyanid och ammoniak. Sami dessa produkter i framtiden gå till produktionen av många syntetiska fibrer och tyger, gödningsmedel och isolering i konstruktion;
• gummi, metanol, organiska syror - är utformade av metan och andra substanser. Används inom så gott som alla områden av mänskligt liv;
• polyeten och många andra föreningar syntetisk natur mottagna tacka metan.

3. Användning som bränsle. Dessutom för någon form av mänsklig verksamhet, som sträcker sig från att fylla den lämpliga typen av bordslampor och termiska kraftverk. Denna typ av bränsle anses vara ekologiskt korrekt och lämpligt att bakgrunden av alla alternativa metoder. Dock att förbränningen av metan bilda koldioxid som något annat organiskt material. Och han är känd för att vara orsaken till jordens växthuseffekten. Därför bör människor tycker uppgiften ännu mer ren och högkvalitativ källa till värmeenergi.

Det är alla de grundläggande källor som använder naturgas. Formel honom, om du 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 naturgas är extremt tur eftersom mängden av sådana naturresurser kommer att pågå i hundratals år, inte bara Ryssland utan många andra länder genom export.

kväve

Det är en del av den naturliga olje- och gasfyndigheter. Dessutom upptar gasen en stor del av volymen i luft (78%) och förekommer i form av naturliga föreningar i litosfären nitrat.

Som en enkel substans praktiskt används av levande organismer kväve. Formeln är av formen ₂ N, eller, i termer av kemiska bindningar, N≡N. Närvaron av en sådan stark förbindelse indikerar en hög stabilitet och kemisk inerthet av molekyler under normala förhållanden. Detta är vad som förklarar möjligheten att det finns en stor mängd av denna gas i fri form i atmosfären.

I en enkel substans som kan fasta kväve särskilda organismer - rhizobia. De bearbetas sedan i en mer lämplig form för förgasningsanläggningen och därmed bär mineral näring av växt rotsystem.

Det finns flera basiska föreningar, i form som finns i naturen kväve. Formeln av följande:

• oxider - NR _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• syra - salpetersyrlighet och salpetersyra HNO ₂ HNO ₃ (producerad av blixturladdningar från oxider i luft);
• nitrat - _{KNO3 Nano 3,} och så vidare.

Man kväve används inte bara som en gas, men i flytande tillstånd. Den har förmågan att bli flytande vid temperaturer under -170 ⁰ C, vilket gör den lämplig för frysning vegetabiliska och animaliska vävnader, många material. Det är därför den utbredda användningen av flytande kväve är inom medicinen.

Även kväve är en grund för att få en av sina huvudanslutningar - ammoniak. Produktion mängd av ämnet, eftersom det är allmänt används i hushåll och industri (berednings gummin, färgämnen, plaster, syntetiska fibrer, organiska syror, färgtillverkning, sprängämnen och så vidare).

koldioxid

Vad är formeln för ämnet? Koldioxid är skriven som CO _2. Kovalent bindning i molekylen svagt polära, dubbla fasta kemiska krafter mellan kol och syre. Detta indikerar stabiliteten och inerthet av molekylen under normala förhållanden. Detta faktum bekräftas av förekomsten av fri koldioxid i atmosfären.

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

Den stora mängd koldioxid som bildas under förbränningen av någon form av organiskt bränsle. Huruvida kol, trä, gas eller annat bränsle, fullständig förbränning resulterar i bildning vatten och substansen.

Därför visar det sig att dess ackumulering i atmosfären är oundviklig. Därför är en viktig uppgift för det moderna samhället sökandet efter ett alternativ, vilket minimerar bränsleväxthuseffekten.

väte

En annan stigning förening som uppträder i sammansättningen av naturliga mineraler - är väte. Gas, vars formel - H _2. Det enklaste av alla kända materia idag.

Tack vare sina speciella egenskaper i det periodiska systemet upptar två lägen - bland alkalimetaller och halogener. Som har en elektron är i stånd att ge den som en (metalliska egenskaper, återställande) och accepterar (icke-metalliska egenskaper, oxidation).

Det huvudsakliga användningsområdet - är ett miljövänligt bränsle, som forskarna ser framtiden. orsaker:

• obegränsat antal lager av denna gas;
• bildning som ett resultat av förbränningen är endast vatten.

Dock behöver förbättras fortfarande många nyanser hela teknikutveckling av vätgas som energikälla.

Formlerna för beräkning massa, densitet, och volym av gaser

Inom fysiken och kemin applicera några grundläggande sätt att lösa gasen. Till exempel om det är en av de viktigaste parametrarna som massan av den gas, till beräkningsformel är:

m = V * þ, vari þ - är densiteten hos en substans och V - dess volym.

Till exempel, om vi behöver för att beräkna massan av naturgas volym av en kubikmeter under normala betingelser, sedan ta vi medelvärdet av standarden på dess densitet i referensmaterialet. Det kommer att vara lika med 0,68 kg / m ^3. Nu när vi vet volymen och tätheten av gas, för beräkning av formeln är helt uppfyller kraven. därefter:

m (CH ₄₎ = 0,68 kg / m ³ * 1 ^m3 = 0,68 kg, som reducerade kubikmeter.

Formeln gasvolymen, däremot, består av de mass och densitetsindikatorer. Det vill säga, vi kan uttrycka värdet av konfigurationen ovan:

V = m / e, sedan vid standardförhållanden av 2 kg mängden metan är lika med 2 / 0,68 = 2914 m ^3.

Också, i mer komplicerade fall (när villkoren är icke-standard) för att beräkna massan och volymen av gaser som används Mendelejev-Clapeyrons ekvation, som har formen:

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

Denna gasvolym formel producerar uppskattningar mycket nära värdet för ideal gas, som existerar rent hypotetisk och används för att abstrakta koncept med att lösa problem inom fysik och kemi. Det är också möjligt att beräkna volymen av ekvationen Boyle, som har formen:

V = p _n * _Vn * T / p * T _n, där indexvärde n - är värden under normala standardbetingelser.

På beräkningen var den mest exakta och överensstämmande med verkligheten, ett sådant alternativ som skall beaktas, eftersom densiteten av gasen. Formeln för beräkning av denna parameter är fortfarande en omtvistad fråga. Beslutat att använda de vanligaste enkla, det vill säga:

th = m ₀ * n, där m ₀ - molekylmassa (kg) n - koncentrationsenheten - en / m ^3.

Men det är i vissa fall nödvändigt att använda andra, mer komplexa och kompletta beräkningar med flera variabler för att producera exakt och närmare den perfekta resultatet.