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天然气:式。 化学式气体。 所有类型的天然气

今天我们知道的各种气体。 其中一些人收到化学品的实验室方法,有的形成自己作为作为副产物的反应的结果。 什么气体,在自然界中产生的? 主要这种气体自然,天然来源有四个:

  • 天然气,其CH 4的公式;
  • 氮,N 2;
  • 氢,H 2;
  • 二氧化碳,CO 2。

当然,还有一些其他的-氧,硫化氢,氨, 惰性气体,一氧化碳。 然而,以上的人基本上是重要的,并将其用于不同的用途,包括作为燃料。

什么是天然气?

天然气是公知的,这自然给了我们。 也就是说,内容是在地球内部的比在行业中获得化学反应的结果量高得多的多。

俗称天然气,甲烷,但事实却并非如此。 如果你看一下气体组分的组成,我们可以看到他的下个组件组成:

  • 甲烷(96%);
  • 乙烷;
  • 丙烷;
  • 丁烷;
  • 氢;
  • 二氧化碳;
  • 氮;
  • 硫化氢(小,痕量)。

因此,看来该天然气-几个的混合 的天然存在的气体。

天然气:公式

从视图中天然气的化学点是直链烃结构简单的混合物 - 甲烷,乙烷,丙烷和丁烷。 然而,由于所有的甲烷的较大体积,所接受的通式天然气直接表达式甲烷。 因此,事实证明,天然气的甲烷CH 4的化学式

其余的部件具有在化学下面的经验公式:

  • 乙烷- C 2 H 6;
  • 丙烷- C 3 H 8;
  • 丁烷- C 4 H 10;
  • 二氧化碳- CO 2;
  • 氮- N 2;
  • ħ - H 2;
  • 硫化氢- H 2 S.

这样的物质的混合物为天然气。 其主要式甲烷化合物表明碳含量为非常小。 这会影响其物理性能,如燃烧无色,完全烟点的能力。 虽然它的其它成员 的同源系列(系列 燃烧过程中的饱和烃或烷烃),以形成黑色烟熏火焰。

在自然状态下

在自然界中,这种气体被发现地下深处,沉积岩的厚密层。 有天然气的性质起源两个主要理论。

  1. 构造运动的理论岩石。 这种理论的支持者认为,包含在地球深处的碳氢化合物和总是提出为构造运动和削减了的结果。 在高压力和温度变化的顶部使其在两个天然矿物质的化学反应的结果 - 石油和天然气。
  2. 生物理论表明在其中形成天然气的另一方法。 该公式反映了其定性组成 - 碳和氢,这表明其形成了生命的有机生物的尸体都出席大都建这些元素,如在这个星球上存在,这一天万物的。 随着时间的推移,死亡的动植物的遗体沉入海底,那里既没有氧气,也没有细菌可以分解和回收有机物下方。 作为生物质厌氧腐烂的结果已经发生,并且经过数百万年,两种矿物的来源 - 石油和天然气。 两个相同的。因此基础- 它是烃和部分的低分子量物质。 气体和油的化学式证明了这一点。 然而,当暴露于不同的条件和不同的产品形成:高的压力和温度 - 气体,低 - 油。

今天,主要领域和天然气储量的有俄罗斯,美国,加拿大,伊朗,挪威和荷兰等国家。

根据天然气的聚集其状态不能总是只包含在气体状态。 有用于冷凝几种选择:

  1. 气体溶解在油中的分子。
  2. 气体溶解在水中的分子。
  3. 天然气水合物形成固体。
  4. 在正常条件下 - 气态化合物。

每个国家都有自己的领域,是人类非常宝贵的。

获得在实验室和行业

除天然气产量的地方,有许多的方式来获得它在实验室里。 然而这些方法,肯定会只用于产品的小批量,由于天然气成本在实验室中合成器是不赚钱。

实验室方法:

  1. 水解低分子化合物-碳化铝:AL 4 C 3 + 12H 2 O = 3CH 4 + 4AL(OH)3。
  2. 醋酸碱存在钠:CH 3 COOH +氢氧化钠= CH 4 +的Na 2 CO 3。
  3. 从合成气:CO + 3H 2 = CH 4 + H 2 O.
  4. 从简单的物质 - 碳和氢 - 在升高的温度和压力。

天然气甲烷式的化学式反射,使得所有 的反应烷烃的特性,其特征在于 对于给定的气体。

工业生产的天然沉积物和分数的进一步处理甲烷萃取。 此外,该产品的气体需要需要清洗。 天然气的甲烷后式仅示出它包含的部件的一部分。 对于家庭使用需要不含甲烷以外的物质洁净气体。 可拆卸的乙烷,丙烷,丁烷和其它气体也被广泛使用。

物理特性

气体状态方程给出了什么样的身体素质,他必须具备的想法。 考虑采用什么样的特点。

  1. 无色固体,无臭。
  2. 近似密度0,7-1千克/米3之间变化
  3. 650 0 C的燃烧温度
  4. 比空气轻的几乎两倍。
  5. 通过1立方米气体的燃烧所释放的热量,等于46000000焦耳。
  6. 在空气气中较高浓度的(超过15%)是非常炸药。
  7. 当作为燃料的展品辛烷值等于130使用。

纯气体仅将其通过特殊处理的植物(植物),其化石提取的部位上竖立后得到。

应用

有几个主要领域 使用天然气。 除了它的主要组分,其化学式CH 4中使用的气体,并将该混合物的所有其它成分之后。

1.生活消费领域。 这里指的燃气做饭,居住建筑供热,燃油锅炉等。 用于烹调的气体中,添加属于该组的硫醇的特殊物质。 这样做是为了确保天然气管道或其他失误,人们可以闻到它,并采取行动的泄漏事件。 国内的气体混合物(其是丙烷和丁烷的混合物)是在较高浓度的极其炸药。 硫醇也使天然气的具体和难闻的气味。 式包括元素,如硫,磷,这使他们具有特异性。

2.化工生产。 在这方面,主要原料用于制备化合物的许多重要的反应之一是天然气,这表明合成在其中可以涉及下式:

  • 基础生产的塑料,这是行业的几乎所有领域中最常见的现代材料;
  • 原料乙炔基,氰化氢和氨的合成。 萨米这些产品在未来去生产很多合成纤维和织物,肥料和建筑保温;
  • 橡胶,甲醇,有机酸 - 从甲烷和其它物质形成的。 在人类生活的几乎所有领域使用;
  • 聚乙烯和许多其他化合物的合成性质接收感谢甲烷。

3.用作为燃料。 此外,对于任何种类的人类活动的,从填充适当类型的台灯和火电厂。 这种类型的燃料被认为是正确的生态和适当的所有可供选择的方法的背景。 但是,甲烷的燃烧以形成二氧化碳作为任何其他有机材料。 他被称为是对地球温室效应的原因。 因此,人们应该更加纯净和热能的优质源找到任务。

这是所有使用天然气的基本来源。 公式他,如果你把所有的复杂的部件,表明它几乎是一种可再生资源,你需要做非常多的唯一一次。 我们与天然气储量的国家是非常幸运的,因为这样的天然资源量将持续数百年,不仅是俄罗斯,但其他许多国家通过出口。

它是天然的石油和天然气矿藏的一部分。 此外,气体所占的体积的空气中的很大一部分(78%)和发生在岩石圈硝酸盐天然化合物的形式。

作为单质的实际使用由活的生物体氮。 式是形式2 N,或,在化学键,N≡N条款。 如此强的连接的存在表明分子的正常条件下具有高稳定性和化学惰性。 这就是解释了在大气中的自由形式的大量的这种气体的存在的可能性。

在能够固定氮特定生物的单质 - 根瘤菌。 然后将它们在用于气体设备的更合适的形状加工,因此携带植物根系统的矿质营养。

有几个基本的化合物,其中存在于自然界氮的形式。 下面的公式:

  • 氧化物- NO 2,N 2 O,N 2 O 5;
  • 酸-亚硝酸和硝酸HNO 2 HNO 3(通过从空气中氧化物雷电放电产生的);
  • 硝酸- KNO 3,纳米3,依此类推。

曼氮不仅用作气体,但在液体状态。 它在温度低于-170 0℃,这使得它适合冷冻蔬菜和动物组织,许多材料成为液体的能力。 这就是为什么普遍使用液氮的是医学。

也氮气是用于获得它的主要连接之一的基础 - 氨。 该物质的生产吨位,因为它是在家庭和工业广泛使用(制备橡胶,染料,塑料,合成纤维,有机酸,涂料的生产,炸药等)。

二氧化碳

什么是物质的配方? 二氧化碳被写成的CO 2。 共价键在分子弱极性,双固体化学的碳和氧之间的力。 这表明该分子的正常条件下的稳定性和惰性。 这实际上是通过在大气中的游离二氧化碳的存在证实。

这种材料是天然气和石油的组分,并且也蓄积在地球的大气层上层,引起所谓的温室效应。

任何种类的有机燃料的燃烧过程中形成的二氧化碳的大量。 是否煤,木材,气体或其它燃料,燃烧完全导致形成水和该物质。

因此,事实证明,它在大气中的积累是不可避免的。 因此,现代社会的一项重要任务是为替代,燃料温室效应最小化搜索。

的天然矿物质的组合物中存在的另一种爬升化合物 - 是氢。 气体其式- H 2。 今天最简单的所有已知的问题。

由于在周期系其特殊的性质占据两个位置 - 碱金属和卤素之一。 具有一个电子能够给出它作为一个(金属性质,恢复),并接受(非金属性能,氧化)。

使用的主要领域 - 是一种环保燃料,其研究人员看到了未来。 原因:

  • 无限数量的这种气体的个股;
  • 形成作为燃烧的结果是只有水。

然而,需要氢气的成套技术开发作为能源还有要改进了许多细微差别。

公式计算的质量,密度和气体的体积

在物理学和化学的应用几个基本的方法解决了气。 例如,如果它是最重要的参数,如气体的质量中的一个,计算公式为:

M = V *þ,其中þ - 是一种物质和V的密度 - 其体积。

例如,如果我们需要计算在正常条件下1立方米天然气体积的质量,那么我们就其密度的参考材料的标准的平均值。 它将等于0.68千克/米3。 现在我们知道,气体的体积和密度,对公式的计算是很符合要求。 然后:

米(CH 4)= 0.68千克/米3 * 1 M3 = 0.68公斤,作为立方米降低。

式的气体体积,而相比之下,由质量和密度的指标。 也就是说,我们可以表达上述配置的价值:

V = M /þ,然后在甲烷2公斤量的标准条件是等于2 / 0.68 =2914米3。

此外,在更复杂的情况(当条件是非标准)来计算用于门捷列夫-克拉贝龙方程,其具有如下形式的质量和气体的体积:

P * V = M / M * R * T,其中p - 气体压力,V - 它的体积,M和M - 质量和摩尔质量,分别,R - 通用气体常数等于8.314,T - 开尔文温度。

该气体体积公式产生估计非常接近理想气体,它存在纯属假设用于抽象的概念,解决在物理和化学问题的值。 另外,也可以计算方程博伊尔,其具有如下形式的音量:

V = P N * V N * T / P * T n,其中指数值n -是正常的标准条件下的值。

为了使计算尽可能准确,符合现实,有必要考虑 气体密度 等参数 。 计算该参数的公式仍然是一个有争议的问题。 习惯上使用最常见的简单,它看起来像:

Þ= m 0 * n,其中m 0是分子的质量(kg),n是浓度,单位为1 / m 3

然而,在某些情况下,有必要使用其他更复杂和更完整的计算,以获得准确和接近理想结果的几个变量。

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