Gas naturale: formula. gas Formula chimica. Tutti i tipi di gas naturale

Oggi sappiamo che una vasta gamma di gas. Alcune di queste persone hanno ricevuto metodi di laboratorio di prodotti chimici, alcuni si forma a seguito di reazioni come sottoprodotti. E che i gas sono prodotti in natura? Il principale tali gas naturale, di origine naturale sono quattro:

• gas naturale, la cui formula di CH _4;
• Azoto, N _2;
• idrogeno, H _2;
• l'anidride carbonica, CO _2.

Naturalmente, ci sono alcuni altri – ossigeno, idrogeno solforato, ammoniaca, gas inerti, monossido di carbonio. Tuttavia, quanto sopra sono essenzialmente importante per il popolo e li usano per diversi scopi, tra cui come combustibile.

Che cosa è il gas naturale?

Il gas naturale è conosciuto come tale, che la natura ci dà. Cioè, il cui contenuto nell'interno della Terra è molto più alta e più che la quantità che si ottiene nel settore a seguito di reazioni chimiche.

Comunemente conosciuto come il gas naturale, il metano, ma questo non è vero. Se si guarda la composizione delle frazioni di gas, siamo in grado di vedere il suo prossimo componente composizione:

• metano (96%);
• etano;
• propano;
• butano;
• idrogeno;
• anidride carbonica;
• azoto;
• solfuro di idrogeno (piccole tracce).

Così, sembra che il gas naturale – una miscela di diversi gas naturali.

Gas naturale: Formula

Dal punto chimica del gas naturale vista è una miscela di idrocarburi lineari struttura semplice – metano, etano, propano e butano. Tuttavia, dal momento che un volume maggiore di tutto il metano, il gas naturale formula generale accettato esprimere direttamente formula metano. Così, si scopre che la formula chimica del gas naturale metano CH _4.

I restanti componenti hanno la seguente formula empirica in chimica:

• etano – C ₂ H _6;
• propano – C ₃ H _8;
• butano – C ₄ H _10;
• l'anidride carbonica – _CO2;
• azoto – N _2;
• H – H _2;
• idrogeno solforato – H ₂ S.

Una miscela di tali sostanze è il gas naturale. Il suo principale composto di formula metano indica che il contenuto di carbonio della stessa è molto piccola. Questo influenza le sue proprietà fisiche, come ad esempio la capacità di bruciare un gas incolore, completamente fumo punto. Mentre gli altri membri della sua serie omologa (serie idrocarburi saturi o alcani) durante la combustione per formare nero fiamma fumo.

Essere in natura

In natura, questo gas si trova nel sottosuolo profondo, gli strati spessi e densi di rocce sedimentarie. Ci sono due teorie principali della provenienza del gas naturale in natura.

1. La teoria dei movimenti tettonici rocce. I fautori di questa teoria ritengono che gli idrocarburi contenuti nelle viscere della terra ed è sempre sollevato a seguito di movimenti tettonici e tagli su. Nella parte superiore della alta pressione e le variazioni di temperatura li rendono a seguito di reazioni chimiche nelle due minerali naturali – petrolio e gas.
2. teoria biogenico suggerisce un altro metodo in cui si forma il gas naturale. La formula rispecchia la composizione qualitativa – carbonio e idrogeno, il che suggerisce che la sua formazione ha avuto esseri organici i cui corpi hanno partecipato in gran parte costruito in questi elementi, come tutti gli esseri viventi su questo pianeta che esiste ad oggi vivente. Nel corso del tempo, i resti di piante e animali morti sprofondarono sotto il fondo dell'oceano, dove non c'era né ossigeno né batteri può scomporre e riciclare la materia organica. Come risultato di decadimento anaerobica delle biomasse si è verificato, e nel corso di milioni di anni, una fonte di due minerali – petrolio e gas. Così base sia dello stesso – esso idrocarburi e in parte di sostanze a basso peso molecolare. La formula chimica del gas e petrolio dimostra. Tuttavia, quando esposti a diverse condizioni e differenti prodotti si formano: elevata pressione e temperatura – gas, il basso – olio.

Oggi, i principali settori e riserve di gas naturali hanno paesi come la Russia, Stati Uniti d'America, Canada, Iran, Norvegia e Paesi Bassi.

Secondo il suo stato di aggregazione del gas naturale non può sempre essere contenute nello stato gassoso. Ci sono diverse opzioni per la condensazione:

1. Il gas disciolto in molecole dell'olio.
2. Gas disciolto nelle molecole d'acqua.
3. Gli idrati di gas formano un solido.
4. In condizioni normali – composto gassoso.

Ognuno di questi stati ha il suo campo, ed è molto prezioso per l'uomo.

Ottenere in laboratorio e industria

Oltre a luoghi di produzione di gas naturale, ci sono una serie di modi per ottenere in laboratorio. Questi metodi, tuttavia, sarà certamente essere utilizzati solo per i piccoli lotti di prodotto, in quanto il costo del gas naturale per implementare nella sintesi di laboratorio non è redditizio.

metodi di laboratorio:

1. Idrolisi bassa composti molecolari – carburo di alluminio: AL ₄ C ₃ + 12H ₂ O = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. acetato di sodio in presenza di alcali: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. Da syngas: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. Da sostanze semplici – carbonio e idrogeno – a temperatura e pressione elevate.

La formula chimica di formula metano gas naturale riflessa, in modo che tutte reazioni caratteristiche di alcani, caratterizzato per un dato gas.

L'industria prodotta estrazione di metano da giacimenti naturali e successivo trattamento di frazioni. Inoltre, il gas prodotto è necessario deve essere pulito. Dopo metano gas naturale formula mostra solo una parte dei componenti che contiene. Per uso domestico esigenze gas pulito privo di sostanze diverse da metano. etano staccabile, propano, butano e altri gas sono anche ampiamente usati.

proprietà fisiche

equazione dei gas dà un'idea di quali qualità fisica deve possedere. Considerate che tipo di caratteristiche.

1. Solido incolore, inodore.
2. densità approssimativa varia tra 0,7-1 kg / m ^3.
3. La temperatura di combustione di 650 ⁰ C.
4. Quasi due volte più leggero dell'aria.
5. Il calore prodotto dalla combustione di un metro cubo di gas, pari a 46 milioni di joule.
6. A concentrazioni più elevate (oltre 15%) nel gas dell'aria è molto esplosivo.
7. Quando viene utilizzato come un numero di ottano mostre carburante pari a 130.

Il gas puro è ottenuto solo dopo averlo fatto passare attraverso uno speciale impianti di trattamento (piante), che sono eretti sul sito di estrazione fossile.

applicazione

Ci sono diverse aree principali di utilizzo del gas naturale. Dopo l'aggiunta alla sua componente principale, il gas che formula CH ₄ utilizzato e tutti gli altri componenti della miscela.

1. ambito Consumer della vita. Qui si riferisce ad una cucina a gas, riscaldamento di edifici residenziali, carburanti caldaie e così via. Il gas utilizzato per la cottura, aggiungere particolari sostanze appartenenti al gruppo dei mercaptani. Questo viene fatto per garantire che, in caso di fuoriuscita di tubi del gas o altre decade che le persone possono sentire l'odore e agire. miscela di gas domestico (che è una miscela di propano e butano) è estremamente esplosivo in concentrazioni più elevate. Mercaptani anche fare odore specifico e sgradevole di gas naturale. La formula comprende elementi quali zolfo e fosforo, che dà loro una specificità.

2. Produzione chimica. In questa zona, uno dei principali materiali di partenza per molte importanti reazioni che producono composti è gas naturale, la formula che dimostra di sintesi in cui può essere coinvolto:

• base nella produzione di materie plastiche, che sono il materiale moderno più comuni per quasi tutti i settori industriali;
• materie prime nella sintesi di etinile, acido cianidrico e ammoniaca. Sami questi prodotti in futuro vanno alla produzione di molti fibre sintetiche e tessuti, fertilizzanti e isolamento nella costruzione;
• gomma, metanolo, acidi organici – sono formate da metano e altre sostanze. Sono utilizzati in quasi tutti i settori della vita umana;
• polietilene e molti altri composti natura sintetica ricevuti ringraziando metano.

3. Utilizzare come combustibile. Inoltre, per ogni tipo di attività umana, che vanno dal riempimento del tipo appropriato di lampade da tavolo e per centrali termiche. Questo tipo di combustibile è considerato ecologicamente corretto e adeguato allo sfondo di tutti i metodi alternativi. Tuttavia, la combustione del metano per formare biossido di carbonio come qualsiasi altro materiale organico. E lui è conosciuto per essere la causa dell'effetto serra della Terra. Pertanto, le persone dovrebbero trovare il compito ancora più pura e alta qualità fonte di energia termica.

Ecco tutte le fonti di base che utilizzano il gas naturale. Formula lui, se si prende tutti i componenti complessi, dimostra che è quasi una risorsa rinnovabile, l'unica volta che è necessario fare molto. Il nostro Paese, con riserve di gas naturale sono estremamente fortunato perché l'importo di tali risorse naturali durerà per centinaia di anni, non solo la Russia, ma molti altri paesi attraverso l'esportazione.

azoto

Fa parte dei depositi di petrolio e di gas naturale. Inoltre, il gas occupa gran parte del volume in aria (78%) e si presenta sotto forma di composti naturali nella nitrato litosfera.

Come una sostanza semplice praticamente usato da organismi viventi azoto. La formula è della forma ₂ N, o, in termini di legami chimici, N≡N. La presenza di un collegamento così forte indica una stabilità chimica e alta inerzia delle molecole in condizioni normali. Questo è ciò che spiega la possibilità dell'esistenza di una grande quantità di questo gas in forma libera in atmosfera.

In sostanza semplice capace di particolari organismi azoto fisso – rhizobia. Essi vengono poi elaborati in una forma più adatta per l'impianto del gas e pertanto portano la nutrizione minerale delle radici delle piante.

Ci sono vari composti basici, nella forma che esiste in natura azoto. La formula dei seguenti elementi:

• ossidi – NO _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• acido – nitroso e nitrico HNO ₂ HNO ₃ (prodotto da scariche elettriche da ossidi di aria);
• nitrato – KNO _3, Nano _3, e così via.

azoto uomo è utilizzato non solo come un gas, ma allo stato liquido. Esso ha la capacità di diventare liquido a temperature inferiori a -170 ⁰ C, che lo rende adatto per il congelamento vegetali e animali tessuti, molti materiali. È per questo che l'uso diffuso di azoto liquido è in medicina.

Anche azoto è una base per ottenere uno dei suoi collegamenti principali – ammoniaca. Produzione di quantità della sostanza, come è ampiamente usato in mobilia e nell'industria (gomme preparazione, coloranti, plastica, fibre sintetiche, acidi organici, produzione di vernici, esplosivi e così via).

l'anidride carbonica

Qual è la formula della sostanza? L'anidride carbonica è scritto come CO _2. Covalente legame nella molecola debolmente polari, forze duali chimici solidi tra il carbonio e l'ossigeno. Questo indica la stabilità e l'inerzia della molecola in condizioni normali. Questo fatto è confermato dall'esistenza della anidride carbonica libera nell'atmosfera.

Questo materiale è un componente di gas naturale e petrolio, e si accumula anche negli strati superiori del pianeta, causando il cosiddetto effetto serra.

La grande quantità di anidride carbonica forma durante la combustione di qualsiasi tipo di combustibile organico. Sia carbone, legno, gas o altro combustibile, combustione completa conseguente formazione acqua e la sostanza.

Quindi, si scopre che il suo accumulo nell'atmosfera è inevitabile. Pertanto, un compito importante della società moderna è la ricerca di un'alternativa, che riduce al minimo l'effetto serra carburante.

idrogeno

Un altro composto salita che si verificano nella composizione di minerali naturali – è idrogeno. Gas la cui formula – H _2. Il modo più semplice di tutta la materia conosciuta oggi.

Grazie alle sue proprietà speciali nel sistema periodico occupa due posizioni – tra metalli alcalini e gli alogeni. Avere un elettrone è capace di dare come (proprietà metalliche, restauro) e accettare (proprietà non metallici, ossidazione).

La principale area di utilizzo – è un combustibile ecologico, per la quale i ricercatori vedono il futuro. motivi:

• numero illimitato di scorte di questo gas;
• formazione come risultato della combustione è solo acqua.

Tuttavia, lo sviluppo tecnologico completo dell'idrogeno come fonte di energia deve essere migliorata ancora molte sfumature.

Formule per il calcolo di massa, la densità, e il volume di gas

In fisica e chimica applicare alcuni modi di base per risolvere il gas. Ad esempio, se è uno dei parametri più importanti come la massa del gas, per il calcolo formula è:

m = V * þ, in cui þ – è la densità di una sostanza e V – suo volume.

Ad esempio, se è necessario calcolare la massa del volume di gas naturale di 1 metro cubo in condizioni normali, poi prendiamo il valore medio dello standard della sua densità nel materiale di riferimento. Sarà pari a 0,68 kg / m ^3. Ora che sappiamo che il volume e la densità del gas, per il calcolo della formula è del tutto conforme ai requisiti. poi:

m (CH ₄₎ = 0,68 kg / m ³ * 1 ^m3 = 0,68 kg, come ridotti metri cubi.

volume di gas formula, invece, costituito da indicatori di massa e densità. Cioè, siamo in grado di esprimere il valore della configurazione di cui sopra:

V = m / þ, quindi nelle condizioni standard di 2 kg quantità di metano è pari a 2 / 0,68 = 2,914 m ^3.

Inoltre, nei casi più complessi (quando le condizioni non standard) per calcolare la massa e il volume di gas utilizzato equazione Mendeleyev-Clapeyron, che ha la forma:

p * V = m / M * R * T, dove p – pressione del gas, V – il suo volume, me M – massa e massa molare, rispettivamente, R – costante universale dei gas pari a 8.314, T – la temperatura in gradi Kelvin.

Questa formula volume di gas produce stime molto vicino al valore del gas ideale, che esiste puramente ipotetico e viene utilizzato per concetti astratti nel risolvere problemi di fisica e chimica. È anche possibile calcolare il volume dell'equazione Boyle, che ha la forma:

V = p * _n V _n * T / p * T _n, dove n valore dell'indice – sono valori in condizioni standard normali.

Per il calcolo è stato il più accurato e coerente con la realtà, una tale opzione da considerare, come la densità del gas. La formula per calcolare questo parametro è ancora un punto controverso. Ha deciso di utilizzare il semplice più comune, vale a dire:

S = ₀ m * n, dove m ₀ – unità di concentrazione – – massa molecolare (kg) n 1 / m ^3.

Tuttavia, in alcuni casi è necessario utilizzare altri calcoli, più complessi e completi con più variabili per produrre accurati e più vicino al risultato ideale.