Natural gas: pormula. Kemikal nga pormula gas. Ang tanan nga mga matang sa natural nga gas

Karon nahibalo kita sa usa ka halapad nga matang sa mga gas. Ang pipila niini nga mga katawhan nakadawat pamaagi sa laboratoryo sa mga kemikal, ang uban nag-umol sa ilang kaugalingon ingon nga usa ka resulta sa mga reaksiyon ingon nga pinaagi sa-mga produkto. Ug unsa gas og sa kinaiyahan? Ang nag-unang maong gas nga natural nga, natural nga gigikanan mao ang upat ka mga:

• natural nga gas, kansang pormula sa CH _4;
• Nitroheno, N _2;
• hydrogen, H _2;
• carbon dioxide, CO _2.

Siyempre, adunay mga pipila ka uban nga mga - oksiheno, hydrogen sulfide, ammonia, inert gas, ang carbon monoxide. Apan, ang mga sa ibabaw nga mga esensya importante alang sa mga katawhan ug sa paggamit kanila alang sa lain-laing mga katuyoan, lakip na ingon sa usa ka fuel.

Unsa ang natural nga gas?

Natural gas nailhan sa ingon, nga sa kinaiyahan naghatag kanato. Nga mao, ang sulod sa nga sa sa sulod sa Yuta mao ang mas taas ug labaw pa kay sa kantidad nga nakuha sa industriya ingon nga sa usa ka resulta sa kemikal nga mga reaksiyon.

Sagad nga nailhan nga natural nga gas, methane, apan dili kini tinuod. Kon kamo motan-aw sa komposisyon sa mga tipik sa gas, atong makita sa iyang sunod nga component komposisyon:

• methane (96%);
• ethane;
• propane;
• butane;
• hydrogen;
• carbon dioxide;
• nitroheno;
• hydrogen sulfide (gamay, pagsubay kantidad).

Busa, kini makita nga ang mga natural nga gas - usa ka mix sa pipila ka natural nga nahitabo gas.

Natural gas: Pormula

Gikan sa kemikal nga punto sa panglantaw natural nga gas mao ang usa ka sinagol nga linear hydrocarbon yano nga gambalay - methane, ethane, propane ug butane. Apan, sukad sa usa ka mas dako nga gidaghanon sa tanang mga methane, ang midawat sa kinatibuk-ang pormula natural nga gas direkta pagpahayag pormula methane. Busa, kini turns nga ang kemikal nga pormula sa natural nga gas methane CH _4.

Ang nahibilin nga mga components sa mga mosunod nga empirical pormula sa chemistry:

• ethane - P ₂ H _6;
• propane - P ₃ K _8;
• butane - P ₄ H _10;
• carbon dioxide - CO _2;
• nitroheno - N _2;
• H - H _2;
• hydrogen sulfide - H ₂ S.

Usa ka sinagol sa maong mga butang mao ang natural nga gas. Ang nag-unang Pormula methane compound nagpakita nga ang carbon sulod niini mao ang kaayo sa gagmay. Kini makaapekto sa iyang pisikal nga mga kabtangan, sama sa abilidad sa pagsunog sa sa usa ka walay kolor, bug-os nga manigarilyo punto. Samtang ang ubang mga miyembro sa iyang homologous serye (sunod-sunod nga saturated hydrocarbon o alkanes) sa panahon sa pagkasunog sa pagporma itom nga aso nga siga.

Ang diha sa kinaiyahan

Sa kinaiyahan, kini nga gas makaplagan lawom nga underground, ang mabaga nga ug baga nga lut-od sa mga linugdang nga bato. Adunay duha ka mga nag-unang mga teoriya sa sinugdanan sa natural nga gas diha sa kinaiyahan.

1. Ang teoriya sa tectonic mga lihok bato. Proponents sa teoriya niini nagtuo nga ang mga hydrocarbon nga anaa sa kasingkasing sa yuta ug sa kanunay gibanhaw ingon nga sa usa ka resulta sa tectonic kalihukan ug pagtibhang sa. Sa ibabaw sa mga hatag-as nga pressure ug temperatura nga mga kausaban paghimo kanila ingon sa usa ka resulta sa mga reaksiyon sa kemikal diha sa duha ka natural nga minerales - sa lana ug gas.
2. Biogenic teoriya nagsugyot laing pamaagi sa nga natural gas ang nag-umol. pormula Ang nagpakita sa iyang qualitative komposisyon - carbon ug hydrogen, nga nagsugyot nga ang formation gikuha buhi nga organic nga binuhat kansang mga lawas mga mitambong kasagaran gitukod gikan niini nga mga elemento, sama sa tanan nga buhi nga mga butang niini nga planeta nga anaa sa niini nga adlaw. Paglabay sa panahon, ang mga salin sa mga patay nga mga tanom ug mga mananap nalunod sa ubos sa salog sa dagat, diin walay oxygen bisan bakterya mahimo madugta ug recycle sa organic nga butang. Ingon sa usa ka resulta sa anaerobic pagkadunot sa biomass nahitabo, ug sa ibabaw sa minilyon sa mga tuig, usa ka tinubdan sa duha ka minerales - sa lana ug gas. Mao kini ang basehan sa mga sa sa mao gihapon nga - kini hydrocarbon ug may bahin nga ubos molekula gibug-aton nga mga butang. Ang kemikal nga pormula sa gas ug lana nagpamatuod niini. Apan, sa dihang maladlad sa lain-laing mga kahimtang ug lain-laing mga mga produkto mga nag-umol: ang usa ka taas nga pressure ug temperatura - gas, sa ubos - sa lana.

Karon, ang mga nag-unang mga kaumahan ug sa natural nga gas reserves adunay mga nasud sama sa Russia, USA, Canada, Iran, Norway ug ang Netherlands.

Sumala sa iyang kahimtang sa kobransa sa natural nga gas dili kanunay nga anaa lamang sa gas estado. Adunay pipila ka mga kapilian alang sa pagpiit:

1. gas sa dissolved diha sa mga molekula sa lana.
2. Gas dissolved diha sa mga molekula sa tubig.
3. Gas Makaparepresko pagporma sa usa ka lig-on.
4. Ubos sa normal nga mga kahimtang - gas compound.

Ang matag usa niining nag-ingon adunay iyang kaugalingon nga uma, ug ang bililhon kaayo sa mga tawo.

Pagkuha sa laboratoryo ug sa industriya

Dugang pa sa natural nga gas sa produksyon nga mga dapit, adunay usa ka gidaghanon sa mga paagi sa pagkuha niini sa lab. Kini nga mga pamaagi, Apan, tino nga gigamit lamang alang sa mas gagmay nga mga batch sa produkto, sukad sa natural nga gas gasto sa pagpatuman sa laboratoryo kalangkuban dili mapuslanon.

Laboratory pamaagi:

1. Hydrolysis ubos nga molekula compounds - aluminum carbide: AL ₄ P ₃ + 12H ₂ Oh = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. Sodium acetate sa atubangan sa alkali: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Nah ₂ CO _3.
3. Gikan sa syngas: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. Gikan sa yano nga mga butang - carbon ug hydrogen - sa taas nga temperatura ug sa pressure.

Ang kemikal nga pormula sa natural nga gas methane pormula namalandong, aron nga ang tanan nga mga reaksyon nga kinaiya sa alkanes, gihulagway sa usa ka gihatag nga gas.

Ang industriya nga gihimo methane pagkuha gikan sa natural nga mga deposito ug dugang pa nga pagproseso sa mga tipik. Usab, ang produkto gas gikinahanglan nga mga panginahanglan sa paglimpyo. Human sa natural nga gas methane pormula nagpakita lamang sa usa ka bahin sa mga sangkap nga kini naglangkob sa. Alang sa paggamit sa panimalay nagkinahanglan mahinlo gas nga naglangkob sa walay mga butang sa ubang mga kay methane. Detachable ethane, propane, butane ug uban pang mga gas usab kaylap nga gigamit.

pisikal nga mga kabtangan

gas talaid naghatag sa usa ka ideya sa kon unsa ang pisikal nga mga hiyas siya kinahanglan manag-iya. Tagda kon unsay matang sa mga kinaiya.

1. Colorless lig-on, walay baho.
2. Banabana Densidad magkalahi taliwala sa 0,7-1 kg / m ^3.
3. Ang pagkasunog temperatura sa 650 ⁰ C.
4. Halos duha ka mga panahon nga magaan-gaan kay sa hangin.
5. Ang kainit nga gipagawas sa sa pagkasunog sa usa ka cubic meter sa gas, nga sama ngadto sa 46 milyon nga joules.
6. Sa mas taas nga konsentrasyon (kapin sa 15%) sa hangin gas kaayo explosive.
7. Sa diha nga gigamit ingon nga usa ka fuel exhibits numero sa octane katumbas sa 130.

Ang putli nga gas mao nga nakuha lamang human sa agi niini pinaagi sa usa ka espesyal nga mga tanom pagtambal (mga tanom), nga gitukod sa ibabaw sa dapit sa fossil pagkuha.

aplikasyon

Adunay pipila ka mga nag-unang mga dapit sa paggamit sa mga natural nga gas. Human sa dugang pa sa iyang mga nag-unang component, ang gas nga pormula CH ₄ gigamit ug ang tanan nga uban pang mga sangkap sa mga sagol nga.

1. Consumer natad sa kinabuhi. Ania kini nagtumong sa usa ka gas pagluto, pagpainit sa residensyal nga mga building, nga igasugnod sa boiler ug uban pa. Ang gas nga gigamit sa pagluto, sa pagdugang sa espesyal nga mga butang nga iya sa grupo sa mga mercaptans. Kini mao ang gibuhat aron sa pagsiguro nga sa panghitabo sa leakage sa mga tubo gas o sa uban nga lapses nga ang mga tawo mahimo sa pagpanimaho niini, ug sa pagkuha sa aksyon. Domestic gas sagol (nga mao ang usa ka sinagol nga propane ug butane) mao ang hilabihan explosive sa mas taas nga konsentrasyon. Mercaptans usab piho nga ug unpleasant baho sa natural gas. pormula Ang gilangkoban sa mga elemento sama sa asupre ug phosphorus, nga naghatag kanila sa usa ka kapihoan.

2. Kemikal produksyon. Sa dapit niini, usa sa mga nag-unang pagsugod nga mga materyal alang sa daghang mahinungdanon nga mga reaksiyon og compounds mao ang natural nga gas, ang pormula nga nagpakita syntheses sa nga kini nalambigit:

• basehan sa produksyon sa plastik, nga mao ang mga labing komon nga modernong nga materyal alang sa halos sa tanan nga mga dapit sa industriya;
• hilaw nga materyales sa kalangkuban sa ethynyl, hydrogen cyanide ug sa ammonia. Sami kini nga mga mga produkto sa umaabot moadto sa produksyon sa daghang artipisyal nga mga lanot ug mga panapton, abono ug pagbulag sa pagtukod;
• rubber, methanol, organic mga asido - naporma gikan sa methane ug uban pang mga butang. Gigamit sa halos tanang bahin sa kinabuhi sa tawo;
• polyethylene ug sa daghang uban pang mga compounds artipisyal nga nga kinaiya nga nadawat nagpasalamat methane.

3. Paggamit ingon sa usa ka fuel. Dugang pa, alang sa bisan unsa nga matang sa kalihokan sa tawo, gikan sa pagpuno sa mga angay nga matang sa mga suga lamesa ug sa kainit sa mga tanom nga gahum. Kini nga matang sa sugnod giisip nga ekolohiya husto ug angay sa background sa tanan nga alternatibo nga mga pamaagi. Apan, ang pagkasunog sa methane sa pagporma carbon dioxide sama sa bisan unsa nga sa uban nga mga organiko nga materyal. Ug siya nailhan nga ang hinungdan sa greenhouse epekto sa Yuta. Busa, ang mga tawo kinahanglan sa pagpangita sa buluhaton bisan sa mas putli ug hatag-as nga-kalidad nga tinubdan sa kainit enerhiya.

Nga ang tanan nga mga nag-unang mga tinubdan nga sa paggamit sa natural nga gas. Pormula kaniya, kong ikaw sa tanan nga mga komplikado nga mga sangkap, nagpakita nga kini mao ang hapit usa ka renewable kapanguhaan, ang bugtong panahon nga imong gikinahanglan sa pagbuhat sa kaayo. Sa atong nasud uban sa reserves sa natural nga gas mao ang hilabihan lucky tungod kay ang kantidad sa maong mga natural nga mga kapanguhaan molungtad alang sa gatusan ka mga tuig, dili lamang sa Russia apan daghan ubang mga nasud pinaagi sa export.

nitroheno

Kini mao ang bahin sa natural nga lana ug gas deposito. Dugang pa, ang mga gas okupar sa usa ka dako nga bahin sa gidaghanon sa hangin (78%) ug makita sa dagway sa mga natural nga compounds sa lithosphere nitrate.

Ingon sa usa ka yano nga bahandi halos gigamit sa buhing mga organismo sa nitroheno. pormula mao sa sa porma ₂ A, o, sa mga termino sa mga kemikal nga mga bugkos, N≡N. Ang presensiya sa maong usa ka lig-on nga koneksyon nagpaila sa usa ka taas nga kalig-on ug kemikal inertness sa mga molekula ubos sa normal nga mga kahimtang. Kini mao ang nagpatin-aw sa posibilidad sa sa paglungtad sa usa ka dako nga kantidad sa gas niini sa libre nga porma sa atmospera.

Sa usa ka yano nga bahandi makahimo sa natudlong nitroheno partikular nga mga organismo - rhizobia. nan sila proseso sa usa ka labaw nga angay nga porma alang sa gas nga tanom ug sa ingon pagdala sa mineral nutrisyon sa tanom gamut sistema sa.

Adunay pipila ka mga nag-unang mga compounds, sa porma nga anaa diha sa kinaiyahan nitroheno. Ang pormula sa mosunod:

• oxide - DILI _2, N ₂ Oh, N ₂ Oh _5;
• acid - nitrous ug nitric HNO ₂ HNO ₃ (gipatungha sa kilat inagas gikan sa oxides sa hangin);
• nitrate - KNO _3, Nano _3, ug sa ingon sa.

Tawo nitroheno gigamit dili lamang ingon nga usa ka gas, apan sa liquid nga estado. Kini adunay katakos nga mahimong liquid sa temperatura sa ubos -170 ⁰ C, nga naghimo niini nga angay alang sa kaging sa utanon ug sa mga mananap tisyu, sa daghan nga mga nga mga materyal. Mao nga ang kaylap nga paggamit sa liquid nitrogen mao ang sa medisina.

Usab nitrogen mao ang usa ka sukaranan alang sa pag-angkon sa usa sa iyang mga nag-unang koneksyon - ammonia. Production tonelada sa bahandi, ingon sa kaylap nga kini gigamit sa panimalay ug sa industriya (pagpangandam rubbers, mga tina, plastik, artipisyal nga lanot, organic mga asido, pintal produksyon, explosives ug sa ingon sa).

carbon dioxide

Unsa ang pormula sa bahandi? Carbon dioxide nahisulat ingon nga CO _2. Covalent bugkos sa molekula hinay polar, duha lig-on nga pwersa sa kemikal nga sa taliwala sa mga carbon ug sa oksiheno. Kini nagpakita sa kalig-on ug inertness sa molekula ubos sa normal nga mga kahimtang. Kini nga kamatuoran gipamatud-an sa sa paglungtad sa mga libre nga carbon dioxide sa atmospera.

Kini nga materyal mao ang usa ka component sa natural nga gas ug lana, ug usab accumulates sa ibabaw nga kahimtang sa planeta, hinungdan sa gitawag nga epekto greenhouse.

Ang halapad nga kantidad sa carbon dioxide nga nag-umol sa panahon sa pagkasunog sa bisan unsa nga matang sa organic gasolina. Bisan coal, kahoy, gas o sa uban nga sugnod, bug-os nga pagkasunog nga miresulta sa sa pagtukod sa tubig ug sa bahandi.

Busa, kini turns nga ang panagtigum, panagtingub sa sa atmospera mao ang dili kalikayan. Busa, usa ka importante nga buluhaton sa modernong katilingban mao ang search alang sa usa ka alternatibo, nga mipakaubos fuel greenhouse epekto.

hydrogen

Laing pagkatkat compound nga nahitabo sa komposisyon sa natural nga minerales - mao ang idroheno. Gas kansang pormula - H _2. Ang kinasayonan sa tanan nga nailhan butang karon.

Salamat sa sa iyang espesyal nga kabtangan sa matag sistema okupar sa duha ka mga posisyon - sa taliwala sa mga alkali metal ug halogens. Ang pagbaton sa usa ka electron mao ang makahimo sa paghatag kini nga usa ka (metallic kabtangan, pagpasig-uli) ug modawat (non-metallic kabtangan, oxidation).

Ang nag-unang dapit sa paggamit - mao ang usa ka sa kakahimtangan mahigalaon sugnod, nga sa mga tigdukiduki makakita sa umaabot. mga rason:

• walay kutub nga gidaghanon sa mga stocks sa gas niining;
• pagtukod ingon sa usa ka resulta sa pagkasunog mao lamang ang tubig.

Apan, ang bug-os nga development teknolohiya sa hydrogen ingon nga usa ka tinubdan sa enerhiya kinahanglan nga milambo gihapon sa daghan nga mga nuances.

Pormula alang sa pagtantiya, pagbanabana masa, Densidad, ug gidaghanon sa mga gas

Sa pisika ug chemistry sa paggamit sa pipila ka mga nag-unang mga paagi sa paghusay sa mga gas. Pananglitan, kon kini mao ang usa sa labing importante nga lantugi sama sa masa sa gas, kay kalkulasyon pormula mao:

m = V * th, diin th - mao ang Densidad sa usa ka bahandi ug V - gidaghanon niini.

Pananglitan, kon kita kinahanglan nga kuwentahon ang masa sa natural gas nga gidaghanon sa 1 cubic meter ubos sa normal nga mga kahimtang, nan kita sa pagkuha sa mga nagpasabot bili sa sumbanan sa iyang Densidad sa mga materyal nga pakisayran. Kini mahimong katumbas sa 0,68 kg / m ^3. Karon nga kita nasayud nga ang gidaghanon ug Densidad sa gas, alang sa pagtantiya, pagbanabana sa pormula mao na complies uban sa mga kinahanglanon. Unya:

m (CH ₄₎ = 0,68 kg / m ³ * 1 ^M3 = 0,68 kg, ingon sa pagkunhod sa metro kubiko.

Pormula gas gidaghanon, sa kasukwahi, naglangkob sa mga masa ug sa Densidad indicators. Nga mao, nga kita sa pagpahayag sa bili sa kontorno sa ibabaw:

V = m / TH, unya sa sumbanan nga mga kahimtang sa 2 kg nga kantidad sa methane mao ang katumbas sa 2 / 0,68 = 2,914 m ^3.

Usab, sa mas komplikado nga mga kaso (sa diha nga ang mga kondisyon non-standard) sa kuwentahon ang masa ug gidaghanon sa gas nga gigamit sa Mendeleyev-Clapeyron talaid, nga ang porma:

p * V = m / M * R * T, diin p - gas pressure, V - sa iyang gidaghanon, m ug M - masa ug sa bag-ang masa, sa tinagsa, R - universal gas kanunay nga sama sa 8,314, T - ang temperatura sa Kelvin.

Kini nga gas gidaghanon pormula og banabana kaayo nga duol sa bili sa sulundon nga gas, nga anaa lang sa hypothetical ug gigamit sa abstract nga mga konsepto sa pagsulbad sa mga problema sa pisika ug chemistry. Kini mao usab ang posible nga sa kuwentahon ang gidaghanon sa mga talaid Boyle, nga ang porma:

V = p _n * V _n * T / p * T _n, diin index bili n - mga mithi sa ubos sa normal nga sumbanan nga mga kahimtang.

Ngadto sa pagtantiya, pagbanabana mao ang labing tukma ug makanunayon nga uban sa kamatuoran, ang ingon nga sa usa ka kapilian nga giisip, ingon sa Densidad sa mga gas. Ang pormula sa pagkalkulo niini nga sukaranan mao gihapon ang usa ka moot punto. Mihukom nga gamiton ang labing komon nga mga walay-pagtagad, nga mao ang:

th = m ₀ * n, diin m ₀ - molekula masa (kg) n - konsentrasyon yunit - 1 / m ^3.

Apan, sa pipila ka kaso kini mao ang gikinahanglan nga sa paggamit sa lain, nga mas komplikado ug bug-os nga kalkulasyon uban sa daghang mga baryable sa pagmugna tukma ug mas duol sa sulundon nga resulta.