Zemeljski plin: Formula. Kemijska formula plina. Vse vrste zemeljskega plina

Danes poznamo veliko različnih plinov. Nekateri od teh ljudi je prejela laboratorijske metode kemikalij, nekateri so se oblikovala kot posledica reakcije kot stranskih proizvodov. In kaj plini so proizvedeni v naravi? Glavnih ti plini naravno, naravnega izvora, so štirje:

• zemeljski plin, katerega formula CH _4;
• Dušik, _N2;
• vodika, _H2;
• ogljikov dioksid, CO _2.

Seveda obstaja nekaj drugega - kisik, vodikov sulfid, amoniak, inertni plini, ogljikov monoksid. Vendar pa je navedeno, so v bistvu pomembna za ljudi in jih uporabljajo za različne namene, tudi kot gorivo.

Kaj je zemeljski plin?

Zemeljski plin je znan kot taka, ki nam narava daje. To pomeni, da vsebina, ki je v notranjosti Zemlje, je veliko večja in več od zneska, ki ga dobimo v industriji kot posledica kemičnih reakcij.

Splošno znana kot zemeljski plin, metan, vendar to ni res. Če pogledamo sestavo frakcij plina, lahko vidimo njegovo naslednjo sestavo sestavnega dela:

• metan (96%);
• etan;
• propan;
• butan;
• vodik;
• ogljikovega dioksida;
• dušik;
• vodikov sulfid (mala, v sledeh).

Zato se zdi, da je zemeljski plin - mešanico različnih naravnih plinov.

Zemeljski plin: Formula

Iz kemijske vidika je zemeljski plin mešanica linearnih ogljikovodikov enostavna zgradba - metana, etana, propana in butana. Ker večjem obsegu vseh metana, sprejeto splošno formulo zemeljskega plina neposredno izrazi formulo metan. Tako se izkaže, da je kemična formula zemeljskega plina metana _CH4.

Preostale komponente imajo naslednjo empirično formulo v kemiji:

• etan - _C2 H _6;
• propan - C ₃ H _8;
• butan - C _{4H 10;}
• ogljikov dioksid - CO _2;
• dušik - _N2;
• H - _H2;
• vodikovega sulfida - H ₂ S.

Zmes teh snovi je zemeljski plin. Glavni formulo metan spojina kaže, da je njihova vsebnost ogljika zelo majhna. To vpliva na njene fizikalne lastnosti, kot so sposobnost, da gorijo brezbarvno, popolnoma dim točko. Medtem ko drugi člani njene homologne serije (serija nasičenih ogljikovodikov ali alkani) pri izgorevanju da se tvori črna dimljen plamen.

Biti v naravi

V naravi, je ta plin je pokazala, globoko pod zemljo, debele in goste plasti sedimentne kamnine. Obstajata dve glavni teorije o izvoru zemeljskega plina v naravi.

1. Teorija tektonskih premikov kamenje. Zagovorniki te teorije menijo, da so ogljikovodiki vsebovane v drobovje zemlje in je vedno postavljeno kot posledica tektonskih premikov in kosi navzgor. Na vrhu visokega tlaka in temperaturne razlike jih lahko kot posledica kemijskih reakcij v obeh naravnih mineralov - nafte in plina.
2. Biogen teorija predlaga drugo metodo, v katerem je nastalo zemeljski plin. Formula odraža kakovostno sestavo - ogljik in vodik, ki nakazuje, da je njen nastanek je dnevna organskih bitij, katerih telesa so se udeležili večinoma zgrajene iz teh elementov, kot vsa živa bitja na tem planetu, ki obstaja še danes. Sčasoma, ostanki odmrlih rastlin in živali, ki je potonil pod oceansko dno, kjer ni bilo niti kisika niti bakterije lahko razgradi in recikliranje organske snovi. Kot posledica anaerobnega razpada biomase je zgodilo, in skozi milijone let, vir dveh mineralov - nafte in plina. Tako podlaga oba enaka - to ogljikovodike in delno iz snovi z nizko molekulsko maso. Kemijska formula plina in nafte dokazuje. Vendar, kadar je izpostavljen različnim razmeram in različne proizvode tvorjena: visoka tlak in temperatura - plin, nizko - olje.

Danes, glavna področja in zalog zemeljskega plina imajo države, kot so Rusija, ZDA, Kanadi, Iranu, na Norveškem in na Nizozemskem.

V skladu s svojim agregatnem stanju zemeljskega plina ne morejo biti vedno vsebuje le v plinastem stanju. Obstaja več možnosti za kondenzacijo:

1. Plin raztopimo v molekulah nafte.
2. Plin raztopimo v vodnih molekul.
3. Plinski hidrati se tvori trdna snov.
4. Pod normalnimi pogoji - plinaste spojine.

Vsaka od teh držav ima svoje področje, in je zelo koristno za ljudi.

Kako v laboratoriju in industriji

Poleg proizvodnih krajev na zemeljski plin, obstaja več načinov, da ga dobite v laboratoriju. Te metode, vendar pa bo zagotovo se uporablja le za manjše serije proizvoda, saj so stroški zemeljskega plina za izvajanje v sintezi laboratorija ni dobičkonosen.

Laboratorijske metode:

1. Hidrolize nizkomolekularne spojine - aluminijev karbid: AL ₄ C ₃ + 12H ₂ O = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. Natrijev acetat v prisotnosti alkalijske: _CH3 COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. Od sintetični plin: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. Od preprostih snovi - ogljikove in vodikove - pri povišani temperaturi in tlaku.

Kemična formula metana formulo zemeljskega plina kaže, da vsi reakcije značilne alkanov, značilen za danega plina.

Industrija proizvaja črpanje metana iz naravnih usedlin in nadaljnjo obdelavo frakcij. Poleg tega je izdelek plin zahteva potrebe čiščenja. Po zemeljskega plina metana formule prikazuje le del komponent, ki jih vsebuje. Za uporabo v gospodinjstvu potrebuje čisto plin, ki ne vsebuje, razen metana snovi. Snemljiva etan, propan, butan in druge pline se tudi široko uporabljajo.

fizikalne lastnosti

plinska enačba daje idejo o tem, kaj fizičnega lastnosti mora imeti. Razmislite, kakšne značilnosti.

1. Brezbarvna trdna snov, brez vonja.
2. Približna gostota znaša med 0,7-1 kg / ^m3.
3. Temperatura zgorevanja 650 ⁰ C.
4. Skoraj dvakrat lažji od zraka.
5. Toplota pri zgorevanju en kubični meter plina izpusti, enak 46 milijonov joulov.
6. Pri višjih koncentracijah (nad 15%) v zračnem plina je zelo eksploziven.
7. Pri uporabi kot število eksponatov gorivo oktanskega enaka 130.

Čisto plina dobimo šele, ko se gre skozi posebne čistilne naprave (rastline), ki so postavili na mestu fosilnih ekstrakcijo.

aplikacija

Obstaja več glavna področja uporabe zemeljskega plina. Po poleg svoje glavne komponente, pri čemer se plin, ki s formulo CH ₄ uporabljajo in vse druge komponente v mešanici.

1. potrošnikov sfero življenja. Tukaj se nanaša na kuhanje s plinom, ogrevanje stanovanjskih zgradb, goriva za kotle in tako naprej. Plin se uporablja za kuhanje, dodamo posebne snovi, ki sodijo v skupino merkaptanov. To se naredi, da se zagotovi, da je v primeru uhajanja plina cevi ali drugih spodrsljajev, da lahko ljudje vonj in ukrepati. Zmes Gospodinjski plin (ki je mešanica propana in butan) je zelo eksploziven v višjih koncentracijah. Merkaptanov tudi posebno in neprijeten vonj zemeljskega plina. Formula obsega elementov, kot so žveplo in fosfor, ki jim daje specifičnost.

2. proizvodnja kemikalij. Na tem področju je eden glavnih izhodnih materialov za številne pomembne reakcije pripravo spojin je zemeljski plin, formula, ki kaže sintezo, v katerem se lahko sodelujejo:

• osnova v proizvodnji plastičnih mas, ki so najpogostejši sodoben material za praktično vsa področja industrije;
• surovine v sintezi etinil, vodikovega cianida in amonijaka. Sami ti izdelki v prihodnosti iti v proizvodnjo številnih sintetičnih vlaken in tkanin, gnojil in izolacijo v gradbeništvu;
• gume, metanol, organske kisline - tvorjena iz metana in drugih snovi. Se uporabljajo v skoraj vseh področjih človekovega življenja;
• polietilen in mnoge druge spojine sintetične narave prejel zahvalo metan.

3. Uporaba kot gorivo. Še več, za vse vrste človekovega delovanja, ki sega od polnjenje ustrezen tip namizne svetilke in jo termoelektrarn. Ta vrsta goriva, se šteje, da je ekološko pravilno in primerno, da se v ozadju vseh alternativnih metod. Vendar pa je zgorevanje metana, da se tvori ogljikov dioksid kot kateri koli drugi organskega materiala. In je bil znan, da je vzrok za Zemljino učinek tople grede. Zato bi se morali ljudje najdejo nalogo še bolj čist in kakovosten vir toplotne energije.

To je vse osnovne vire, ki uporabljajo zemeljski plin. Formula ga, če ste vzeli vse kompleksne komponente, kaže, da je skoraj obnovljiv vir, edini čas, kar morate storiti, je zelo veliko. Naša država z rezervami zemeljskega plina so zelo srečen, ker bo znesek teh naravnih virov traja sto let, ne samo Rusije, ampak je veliko drugih državah z izvozom.

dušik

To je del naravnih zalogami nafte in plina. Poleg tega je plin zavzema velik del prostornine v zraku (78%) in se pojavlja v obliki naravnih spojin v litosfero nitrata.

Kot enostavne snovi, ki jih živi organizmi dušika praktično uporabiti. Formula je obrazca _2N, ali, glede na kemijske vezi, N≡N. Prisotnost takega močno povezavo kaže visoko stabilnost in kemične inertnosti molekul pri normalnih pogojih. To je tisto, kar pojasnjuje možnost obstoja velike količine tega plina v prosti obliki v ozračju.

V preprosti snovi, ki lahko fiksno dušikovih posamezne organizme - rhizobia. Potem se obdelujejo v bolj ustrezne oblike za napravo za uplinjanje in zato nosijo mineralne prehrane rastlin koreninskega sistema.

Obstaja več bazične spojine, v obliki, ki obstaja v naravi dušikom. Formula izmed naslednjih:

• oksidi - NO _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• kislina - dušikov in dušikov HNO _{2 HNO3} (proizvaja strele izpustov iz oksidov v zraku);
• nitrat - kno _3, nano _3, in tako naprej.

Človek dušik uporabljamo samo kot plin, vendar v tekočem stanju. Ima sposobnost, da postane tekoče pri temperaturi pod -170 ⁰ ° C, zaradi česar je primeren za zamrzovanje rastlinskih in živalskih tkiv, veliko gradiva. To je razlog, zakaj je razširjena uporaba tekočega dušika v medicini.

Tudi dušik je osnova za pridobitev enega od svojih glavnih povezav - amoniak. Proizvodnja tonažo snovi, saj se pogosto uporablja v gospodinjstvu in industriji (priprava gume, barvila, plastika, sintetična vlakna, organske kisline, proizvodnjo barv, razstreliva in tako naprej).

ogljikov dioksid

Kaj je formula snovi? Ogljikov dioksid je napisan kot CO _2. Kovalentna vez v molekuli šibko polarnih, dvojne polne kemičnih sil med ogljikom in kisikom. To kaže stabilnost in inertnosti molekule pri normalnih pogojih. To dejstvo potrjuje obstoj prostega ogljikovega dioksida v ozračju.

Ta material je sestavni del zemeljskega plina in nafte, in poleg tega kopiči v zgornji atmosferi planeta, ki povzročajo ti tople grede.

Velika količina ogljikovega dioksida tvorjen med izgorevanjem kakršnokoli organsko goriva. Ali premog, les, plina ali drugih goriv, popolno zgorevanje ima za posledico tvorbo vode in snovi.

Tako se izkaže, da je kopičenje v ozračju neizogibna. Zato je pomembna naloga sodobne družbe je iskanje za alternativo, ki zmanjšuje tople gorivo učinek.

vodik

Še en vzpon spojina prisotni v sestavku naravnih mineralov - vodik. Plin, katerih formule - _H2. Najlažji od vseh znanih snovi danes.

Zaradi svojih posebnih lastnosti periodnega sistema zaseda dva položaja - med alkalijskih kovin in halogenov. Ob en elektron je sposoben, da daje kot (kovinska lastnosti, restavriranje) in sprejema (nekovinske lastnosti, oksidacija).

Glavno področje uporabe - je okolju prijazno gorivo, za katerega raziskovalci vidijo prihodnost. razlogi:

• neomejeno število zalog tega plina;
• tvorba zaradi zgorevanja le vodo.

Vendar pa je treba izboljšati še veliko odtenkov popoln razvoj tehnologije vodika kot energetskega vira.

Formule za izračun mase, gostote, in prostornino plinov

V fiziki in kemiji uporablja nekaj osnovnih načinov za rešitev plin. Na primer, če je eden od najbolj pomembnih parametrov, kot so mase plina, za izračun formula:

m = V * TH, pri čemer - Th je gostota snovi in V - njenega volumna.

Na primer, če moramo izračunati maso volumna zemeljskega plina za 1 kubični meter pod normalnimi pogoji, nato pa vzamemo srednjo vrednost standarda njene gostote pri referenčnem materialu. To bo enaka 0,68 kg / ^m3. Zdaj, ko vemo, obseg in gostoto plina, je izračun formule povsem v skladu z zahtevami. nato:

m (CH ₄₎ = 0,68 kg / ^m3 * 1 ^m3 = 0,68 kg, kot znižanih kubičnih metrov.

obseg formule plina, v nasprotju s tem, sestavljena iz kazalnikov maso in gostoto. To pomeni, da lahko izrazimo vrednost konfiguracijo zgoraj:

V = m / TH, nato pri standardnih pogojih 2 kg količine metana, je enako 2 / 0,68 = 2914 ^m3.

Tudi v bolj zapletenih primerih (kadar so pogoji nestandardnih) za izračun mase in prostornine plinov uporablja Mendeleyev-Clapeyronovo enačbo, ki ima obliko:

p * V = m / M * R * T, kjer je p - tlak plina, V - njegov obseg, m in M - masa in molsko maso, v tem zaporedju, R - univerzalna plinska konstanta enaka 8.314, T - temperatura v kelvinih.

Ta količina plina Formula izdeluje ocene zelo blizu vrednosti idealnega plina, ki obstaja zgolj hipotetično in se uporablja za abstraktne pojme pri reševanju težav v fiziki in kemiji. Prav tako je mogoče izračunati količino enačbe Boyle, ki ima obliko:

V = p _n * _Vn * T / p * t _{n, pri} čemer indeks vrednost n - so vrednosti v običajnih standardnih pogojih.

Za izračun je bil najbolj točni in v skladu z realnostjo, da ta možnost, se šteje, kot je gostota plina. Formula za izračun tega parametra še vedno sporna točka. Odločil, da uporabi najpogostejši preprosta, da je:

þ = m ₀ * n, kjer je m ₀ - molekulska masa (kg) n - koncentracija enota - 1 / ^m3.

Vendar pa je v nekaterih primerih je potrebno uporabiti druge, bolj kompleksne in celovite izračune z več spremenljivk za izdelavo natančne in bližje idealni rezultat.