Բնական գազ: բանաձեւը. Քիմիական բանաձեւը գազ: Բոլոր տեսակի բնական գազի

Այսօր մենք գիտենք, մի լայն գազերի. Որոշ մարդիկ ստացել լաբորատոր մեթոդներ քիմիկատների, ոմանք ձեւավորվել են որպես արդյունքում ռեակցիաների որպես արտադրանքի. Եւ այն, ինչ գազեր են արտադրվում է բնության. Որ հիմնական նման գազեր բնական է, բնական ծագման չորսն են `

• գազ, որի բանաձեւն է CH _4;
• Ազոտ, N _2;
• ջրածնի, H _2;
• ածխածնի երկօքսիդ, CO _2:

Իհարկե, կան ոմանք, այլ `թթվածնի, ջրածնի սուլֆիդային, ամոնիակ, իներտ գազեր, ածխածնի օքսիդը. Սակայն վերոնշյալ էապես ժողովրդի համար կարեւոր եւ օգտագործել դրանք տարբեր նպատակներով, այդ թվում `որպես վառելիք:

Որն է բնական գազի.

Բնական գազի հայտնի է որպես այդպիսին, որը բնությունը տալիս է մեզ. Այսինքն, որի բովանդակությունը ինտերիերում Երկրի շատ ավելի բարձր է եւ ավելի քան այն գումարը, որը ձեռք է բերվում է արդյունաբերության հետեւանքով քիմիական ռեակցիաների:

Սովորաբար հայտնի է որպես բնական գազի, մեթան, բայց դա չի համապատասխանում իրականությանը: Եթե դուք նայում կազմի գազի խմբակցությունների, մենք կարող ենք տեսնել, թե իր հաջորդ բաղադրիչ կազմը:

• մեթան (96%).
• ethane;
• պրոպան;
• բութան;
• ջրածնի;
• ածխածնի երկօքսիդ;
• ազոտի;
• ջրածնի սուլֆիդային (փոքր, հետք գումարները):

Այսպիսով, ստացվում է, որ բնական գազը, մի խառնուրդ է մի քանի , բնականաբար, տեղի գազերի.

Բնական գազ: Formula

From քիմիական տեսակետից բնական գազի մի խառնուրդ գծային ածխաջրածինների պարզ կառույց է - մեթանի, ethane, Պրոպան եւ բութան. Սակայն, քանի որ ավելի մեծ ծավալի բոլոր մեթան, ընդունված ընդհանրապես բանաձեւը գազի էքսպրես բանաձեւի անմիջականորեն մեթան: Այսպիսով, ստացվում է, որ քիմիական բանաձեւը բնական գազի մեթանի CH _4:

Մնացած բաղադրիչները ունեն հետեւյալ էմպիրիկ բանաձեւը քիմիայի:

• ethane - C ₂ H _6;
• պրոպան - C ₃ H _8;
• բութան - C ₄ H _10;
• ածխածնի երկօքսիդը CO _2;
• ազոտ - N _2;
• H - H _2;
• ջրածնի սուլֆիդային - H ₂ S.

Մի խառնուրդ նման նյութերի գազ: Դրա հիմնական Formula մեթան բարդ ցույց է տալիս, որ ածխածնի պարունակությունը դրա շատ փոքր է: Սա ազդում է իր ֆիզիկական հատկությունները, ինչպիսիք են կարողությունը այրել անգույն, բոլորովին ծխում կետը. Մինչ մյուս անդամները դրա համանման շարքի (սերիա հագեցած է ածխաջրածինների կամ ալկանները) ընթացքում այրման ձեւավորել սեւ ծխագույն կրակը:

Լինելով բնության

Բնության մեջ, այս գազ է հայտնաբերվել խորը ընդհատակ, հաստ եւ խիտ շերտեր sedimentary ժայռի: Կան երկու հիմնական տեսությունները ծագման բնական գազի բնույթ:

1. Տեսությունը տեկտոնիկ շարժումների ժայռերի. Ջատագովները Այս տեսության կարծում են, որ ածխաջրածինները պարունակվող ընդերքի երկրի, եւ միշտ բարձրացրել հետեւանքով տեկտոնական շարժումների եւ կրճատումներ վեր. Վերեւում բարձր ճնշման եւ ջերմաստիճանի փոփոխությունների անել, քանի որ արդյունքում քիմիական ռեակցիաների երկու բնական հանքանյութերի, նավթի եւ գազի:
2. Կենսածին տեսությունը ենթադրում է մեկ այլ մեթոդ է, որը բնական գազ է ձեւավորվում: Այդ բանաձեւը արտացոլում է իր որակական կազմը `ածխածնի եւ ջրածնի շերտով, որը ենթադրում է, որ իր ձեւավորումը վերցրել ապրում օրգանական էակներ, որոնց դիակները ներկա հիմնականում կառուցվել են այդ տարրերի, ինչպես եւ բոլոր կենդանի բաների վրա այս մոլորակի, որ գոյություն ունի այս օրը. Ժամանակի ընթացքում, մնացորդները զոհված բույսերի եւ կենդանիների sank ներքեւում օվկիանոսի հատակին, որտեղ կար ոչ թթվածին, ոչ մանրէներ կարող քայքայվել, եւ վերամշակել է օրգանական: Որպես արդյունքում Անաէրոբ քայքայման կենսազանգվածի տեղի է ունեցել, եւ միլիոնավոր տարիների ընթացքում, մի աղբյուր երկու հանքանյութերի `նավթի եւ գազի: Այսպիսով, հիմքը, այնպես էլ նույնն է, - դա ածխաջրածինների եւ մասամբ ցածր մոլեկուլային զանգված ունեցող նյութեր. Քիմիական բանաձեւը գազի եւ նավթի ապացուցում է այն: Սակայն, երբ ենթարկվում տարբեր պայմաններում եւ տարբեր ապրանքներ են ձեւավորվում: բարձր ճնշման եւ ջերմաստիճանի - գազ, ցածր յուղ.

Այսօր, հիմնական ոլորտներն ու բնական գազի պաշարները պետք երկրներ, ինչպիսիք են Ռուսաստանը, ԱՄՆ-ում, Կանադայում, Իրանի, Նորվեգիայի եւ Նիդեռլանդների:

Ըստ իր պետության ագրեգացման բնական գազի ոչ միշտ է պարունակվում է միայն գազի վիճակում: Կան մի քանի տարբերակներ համար խտացում:

1. Որ գազի լուծարվել է նավթի մոլեկուլների.
2. Գազ լուծարվել է ջրի մոլեկուլների.
3. Գազի խոնավեցնում ձեւավորել ամուր.
4. Տակ նորմալ պայմաններում, գազային բաղադրություն:

Յուրաքանչյուր այդ երկրների ունի իր սեփական դաշտ, եւ շատ արժեքավոր է մարդկանց.

Getting է լաբորատորիայում եւ արդյունաբերության

Ի լրումն բնական գազի արտադրության վայրերում, կան մի շարք ուղիներ ստանալ այն լաբորատորիայում: Այս մեթոդները, սակայն, անպայման պետք է օգտագործվի միայն փոքր խմբաքանակ արտադրանքի, քանի որ բնական գազի արժեքը իրականացնել լաբորատոր սինթեզի ձեռնտու չէ:

Լաբորատոր մեթոդներ:

1. Hydrolysis ցածր մոլեկուլային միացությունների - ալյումինե կարբիդային: AL ₄ C ₃ + 12h ₂ O = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. Նատրիումի ացետատ ներկայությամբ սոդայի: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3:
3. From Syngas: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ Օ.
4. From պարզ նյութերի `ածխածնի եւ ջրածնի - at բարձր ջերմաստիճանի եւ ճնշման.

Քիմիական բանաձեւը բնական գազի մեթան բանաձեւով արտացոլված, այնպես, որ բոլոր ռեակցիաների բնորոշ alkanes, բնութագրվում է տվյալ գազի.

Որ արդյունաբերությունը արտադրվում մեթանի արդյունահանման բնական ավանդների եւ հետագա վերամշակման խմբակցությունների: Բացի այդ, արտադրանքը գազ է պահանջվում կարիքները մաքրման. Այն բանից հետո, բնական գազի մեթան բանաձեւը ցույց է տալիս միայն մի մասը բաղադրիչներից է, որ այն պարունակում է: Կենցաղային օգտագործման համար հարկավոր է մաքուր գազ պարունակող որեւէ նյութ բացի այլ մեթանի: Բաժանելի ethane, պրոպան, բութան եւ այլ գազեր են նաեւ լայնորեն օգտագործվում.

ֆիզիկական հատկությունները

գազի հավասարումը տալիս պատկերացում, թե ինչ ֆիզիկական որակներ, նա պետք է ունենա: Հաշվի առնել, թե ինչ հատկանիշներով:

1. Անգույն պինդ, odorless.
2. Մոտավոր խտության տատանվում միջեւ 0,7-1 կգ / մ ^3:
3. Այրման ջերմաստիճանը 650 ⁰ C- ի
4. Գրեթե երկու անգամ թեթեւ է, քան օդում:
5. The ջերմային արձակվել է այրման մեկ խորանարդ մետր գազի, հավասար է 46 մլն ջոուլներով:
6. Բարձրագույն կոնցենտրացիաների (ավելի քան 15%) օդում գազի շատ պայթուցիկ.
7. Երբ օգտագործվում է որպես վառելիք ցուցանմուշ octane թվով հավասար 130.

Մաքուր գազը ձեռք է բերվում միայն այն բանից հետո, անցնելով այն ճանապարհով, հատուկ մաքրման կայանների (բույսերի), որոնք տեղադրվել է կայքում հանածո արդյունահանման.

դիմում

Կան մի քանի հիմնական ոլորտներն բնական գազի օգտագործման. Այն բանից հետո, բացի իր հիմնական բաղադրիչի, որ գազի որը բանաձեւը CH ₄ օգտագործվել եւ բոլոր մյուս բաղադրիչները խառնուրդի.

1. Սպառողական ոլորտը կյանքի. Այստեղ խոսքը վերաբերում է գազի cooking, ջեռուցման բնակելի շենքերի, վառելիքի համար կաթսաների եւ այլն: Որ գազի համար օգտագործվող ճաշ պատրաստելու, ավելացնել հատուկ նյութեր, որոնք պատկանում են խմբի mercaptans: Սա արվում է ապահովել, որ այն դեպքում, արտահոսքի գազի խողովակների կամ այլ թերացումների, որ մարդիկ կարող են հոտը այն եւ գործողություններ ձեռնարկել: Ներքին գազի խառնուրդ (որը մի խառնուրդ Պրոպան եւ բութան) չափազանց պայթյունավտանգ բարձր կոնցենտրացիաների. Mercaptans նաեւ կատարել կոնկրետ եւ տհաճ հոտ բնական գազի: The բանաձեւը կազմում տարրերի, ինչպիսիք են ծծմբի եւ ֆոսֆորի, որը հնարավորություն է տալիս նրանց առանձնահատկությունը:

2. Քիմիական արտադրության: Այս ոլորտում, մեկն է այն հիմնական ելանյութերի համար շատ կարեւոր միջոցներ արտադրող միացությունների գազ, որ բանաձեւը, որը ցույց է տալիս, համադրումներ, որոնք այն կարող է ներգրավված:

• հիմք է արտադրության պլաստմասսա, որոնք առավել տարածված ժամանակակից նյութ է գրեթե բոլոր ոլորտներում արդյունաբերության.
• հումք են սինթեզի ethynyl, ջրածնի ցիանիդ եւ ամոնիակ: Սամի այդ արտադրանքը ապագայում գնալ արտադրության բազմաթիվ սինթետիկ մանրաթելից եւ գործվածքներ, պարարտանյութերի եւ մեկուսացման մեջ շինարարության,
• ռետինե, մեթանոլ, օրգանական թթուներ, որոնք ձեւավորվում են մեթան եւ այլ նյութերի. Օգտագործվում են գրեթե բոլոր ոլորտներում մարդկային կյանքի.
• պոլիէթիլենային եւ շատ այլ միացություններ, սինթետիկ բնույթը ստացել շնորհակալություն հայտնելով մեթան:

3. Օգտագործեք որպես վառելիք: Ավելին, ցանկացած տեսակի մարդկային գործունեության, սկսած լրացնելով համապատասխան տեսակի սեղանի լամպերի եւ ջերմաէլեկտրակայաններ: Այս տեսակի վառելիքի համարվում է էկոլոգիապես ճիշտ եւ տեղին է հետին պլան բոլոր այլընտրանքային մեթոդների. Սակայն, այրման մեթան է ձեւավորել ածխածնի երկօքսիդը, ինչպես ցանկացած այլ օրգանական նյութերի. Եւ նա, ինչպես հայտնի է, որ պատճառը Երկրի ջերմոցային էֆեկտի: Հետեւաբար, ժողովուրդը պետք է գտնել առաջադրանքը, նույնիսկ ավելի մաքուր ու բարձրորակ ջերմային էներգիայի աղբյուրն:

Դա այն է, բոլոր այն հիմնական աղբյուրները, որոնք օգտագործում բնական գազ: Formula նրան, եթե դուք վերցնել բոլոր բարդ բաղադրիչները, ցույց է տալիս, որ դա գրեթե վերականգնվող ռեսուրս է, միայն այն ժամանակ, դուք պետք է անել շատ. Մեր երկիրը, որի պաշարները բնական գազի չափազանց հաջողակ է, քանի որ գումարը նման բնական պաշարների կտեւի հարյուրավոր տարիներ, ոչ միայն Ռուսաստանը, այլ բազմաթիվ այլ երկրներում միջոցով արտահանման.

ազոտի

Այն մաս է կազմում բնական նավթի եւ գազի հանքավայրերի. Բացի այդ, գազի զբաղեցնում մեծ մասը ծավալի օդում (78%) եւ տեղի է ունենում ձեւով բնական միացությունների ընդերքի նիտրատ.

Որպես պարզ նյութի գրեթե օգտագործվում են կենդանի օրգանիզմների ազոտ: Որ բանաձեւը է ձեւի ₂ N, կամ, առումով քիմիական պարտատոմսերի, N≡N. Ներկայությունը նման ամուր կապի ցույց է տալիս բարձր կայունության եւ քիմիական իներտությունը մոլեկուլների տակ նորմալ պայմաններում: Սա բացատրվում հնարավորությունը գոյության մեծ քանակությամբ սույն գազի ազատ ձեւի մթնոլորտում:

Մի պարզ նյութի, որն ընդունակ է ֆիքսված ազոտի մասնավորապես օրգանիզմների - rhizobia. Նրանք այնուհետեւ մշակվում է ավելի հարմար վիճակում է գազի գործարանի եւ այդպիսով կրում հանքային սնուցումը բույսերի արմատների.

Կան մի քանի հիմնական միացությունները, ձեւով, որը գոյություն ունի բնության ազոտի. Բանաձեւը հետեւյալն:

• օքսիդներ - NO _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• թթու - ազոտային եւ ազոտական HNO ₂ HNO ₃ (արտադրվում է կայծակ discharges ից օքսիդների օդում),
• նիտրատ - որտե _3, Nano _3, եւ այլն.

Մարդ ազոտի օգտագործվում է ոչ միայն որպես գազի, բայց հեղուկ վիճակում: Այն ունի հնարավորություն դառնալ հեղուկ ջերմաստիճանի ստորեւ -170 ⁰ C, որը կազմում է այն հարմար է սառեցման բուսական եւ կենդանական հյուսվածքների, շատ նյութեր: Դա է պատճառը, որ համատարած օգտագործման հեղուկ ազոտի է բժշկության մեջ:

Նաեւ ազոտի է հիմք ստանալու համար իր հիմնական կապեր - ամոնիակ: Արտադրության տոննաժ էության, քանի որ այն լայնորեն օգտագործվում է կենցաղային եւ արդյունաբերության (նախապատրաստական կաուչուկներ, ներկանյութեր, պլաստմասսա, սինթետիկ մանրաթելեր, օրգանական թթուներ, ներկի արտադրությունը, պայթուցիկ նյութեր եւ այլն):

ածխածնի երկօքսիդ

Որն է այն բանաձեւը, որ նյութի. Ածխածնի երկօքսիդ է գրված, ինչպես CO _2: Covalent պարտատոմսերի մոլեկուլ թույլ բեւեռային, երկակի պինդ քիմիական ուժերի միջեւ ածխածնի եւ թթվածնի. Սա ցույց է տալիս, որ կայունությունն ու իներտությունը է մոլեկուլ տակ նորմալ պայմաններում: Այս փաստը հաստատում է գոյության ազատ ածխածնի երկօքսիդի մթնոլորտում:

Այս նյութը մի բաղադրիչն է բնական գազի եւ նավթի, ինչպես նաեւ կուտակում է վերին մթնոլորտում մոլորակի, պատճառելով այսպես կոչված, ջերմոցային էֆեկտ:

Որ ճնշող գումարը ածխածնի երկօքսիդի ձեւավորված ժամանակ այրման ցանկացած տեսակի օրգանական վառելիքի. Անկախ նրանից, թե ածուխ, փայտ, գազի կամ այլ վառելիքի, ամբողջական այրման որի արդյունքում կազմավորման ջրի եւ ըստ էության:

Հետեւաբար, ստացվում է, որ դրա կուտակման մթնոլորտում անխուսափելի է. Հետեւաբար, կարեւոր խնդիր է ժամանակակից հասարակության որոնման համար այլընտրանք, որը minimizes վառելիքի ջերմոցային էֆեկտ:

ջրածին

Մեկ այլ բարձրանալ բարդ տեղի է կազմի բնական հանքանյութերի - ջրածինը. Գազ որի բանաձեւ - H _2. The ամենադյուրին բոլոր հայտնի հարցում այսօր.

Շնորհիվ իր հատուկ հատկությունների պարբերական համակարգում զբաղեցնում է երկու դիրքերը շարքում ծագեց ալկալիական մետաղների եւ հալոգեններից. Ունենալով մեկ էլեկտրոն ի վիճակի է տալ այն որպես (մետաղական հատկություններով, վերականգնում) եւ ընդունում (ոչ մետաղական հատկություններ, օքսիդացում):

Հիմնական տարածքը օգտագործման էկոլոգիապես բարեկամական վառելիքի, որի համար հետազոտողները տեսնել ապագան: պատճառները:

• անսահմանափակ թվով բաժնետոմսերի: Այս գազով.
• ձեւավորումը, որպես արդյունքում այրման է միայն ջուր:

Սակայն, ամբողջական տեխնոլոգիական զարգացումը ջրածնի որպես էներգիայի աղբյուր հարկավոր է գնի հաստատում բարելավվել դեռ շատ նրբերանգներ:

Բանաձեւեր հաշվարկման զանգվածի, խտության, եւ ծավալի գազերի

Ի ֆիզիկայի եւ քիմիայի կիրառվում է մի քանի հիմնական ուղիներ կարգավորման գազ: Օրինակ, եթե դա մեկն է առավել կարեւոր պարամետրերի, ինչպիսիք են զանգվածի գազի համար հաշվարկման բանաձեւ է:

մ = V * þ, ջրով կը հեղեղեմ երկիրը þ - է խտությունը մի նյութ, եւ V - ծավալով:

Օրինակ, եթե մենք պետք է հաշվարկել զանգվածը բնական գազի ծավալի 1 խորանարդ մետրի տակ նորմալ պայմաններում, ապա մենք վերցնենք միջին արժեքը ստանդարտի իր խտության մեջ տեղեկատվական նյութերի. Դա կլինի հավասար է 0.68 կգ / մ ^3: Հիմա, որ մենք գիտենք, ծավալը եւ խտությունը գազի համար հաշվարկը բանաձեւով բավականին համապատասխանում: ապա `

մ (CH ₄₎ = 0.68 կգ / մ ³ * 1 ^{մ 3} = 0,68 կգ, քանի որ կրճատվել խորանարդ մետր:

Formula գազի ծավալը, ի տարբերություն, բաղկացած է զանգվածային եւ խտության ցուցանիշների: Այսինքն, մենք կարող ենք արտահայտել արժեքը կազմաձեւման վերեւի

V = մ / þ, ապա ստանդարտ պայմաններում `2 կգ չափով մեթան հավասար է 2 / 0,68 = 2.914 մ ^3:

Բացի այդ, ավելի բարդ դեպքերում (երբ պայմաններն են ոչ ստանդարտ) հաշվարկել զանգվածը եւ ծավալը գազերի օգտագործվող Մենդելեեւի-Clapeyron հավասարումը, որն ունի ձեւը:

P * V = մ / M * R * T, որտեղ p- - Գազի ճնշումը, V - նրա ծավալը, մ եւ M - զանգվածային եւ մոլյար զանգված, համապատասխանաբար, R - ունիվերսալ գազի հաստատուն հավասար է 8.314, T - ջերմաստիճանը Kelvin.

Այս գազի ծավալը բանաձեւը արտադրում նախահաշիվները շատ սերտ է արժեքի իդեալական գազի, որը գոյություն ունի զուտ ենթադրական, որն օգտագործվում է վերացական հասկացությունների խնդիր լուծելիս ֆիզիկայի եւ քիմիայի. Դա նաեւ հնարավոր է հաշվարկել ծավալը հավասարման Boyle, որն ունի ձեւը:

V = p _n * Վ _n * T / P * T _n, որտեղ ցուցանիշը արժեքը n - արժեքներ տակ նորմալ ստանդարտ պայմաններում:

Հաշվարկի էր առավել ճշգրիտ եւ հետեւողական իրականության հետ, նման տարբերակ է համարվում, քանի որ խտությունը գազի. Բանաձեւով հաշվարկելու համար այս պարամետրը դեռ վիճելի կետ: Որոշել են օգտագործել ամենատարածված պարզ է, որ պետք է գրանցվեք:

þ = մ ₀ * n, որտեղ մ ₀ - մոլեկուլային զանգված (կգ) n - կոնցենտրացիան միավոր - 1 / մ ^3:

Սակայն, որոշ դեպքերում անհրաժեշտ է օգտագործել այլ, ավելի բարդ է եւ ամբողջական հաշվարկներ բազմաթիվ փոփոխականների արտադրել ճշգրիտ եւ մոտ է իդեալական արդյունք: