O gás natural: fórmula. gás fórmula química. Todos os tipos de gás natural

Hoje sabemos uma grande variedade de gases. Algumas dessas pessoas recebeu métodos laboratoriais de produtos químicos, alguns-se formado como resultado de reações como subprodutos. E o que gases são produzidos na natureza? O principal desses gases origem natural, natural são quatro:

• gás natural, cuja fórmula de _CH4;
• O azoto, N _2;
• hidrogénio, H _2;
• dióxido de carbono, _CO2.

É claro, há alguma outra – oxigénio, sulfureto de hidrogénio, amónia, gases inertes, monóxido de carbono. No entanto listados acima são essencialmente importante para o povo e usá-los para fins diferentes, incluindo como combustível.

O que é o gás natural?

O gás natural é conhecido como tal, que a natureza nos dá. Ou seja, o conteúdo do que no interior da Terra é muito maior e muito mais do que o montante que é obtido na indústria como um resultado de reações químicas.

Comumente conhecido como gás natural, metano, mas isso não é verdade. Se você olhar para a composição das fracções de gás, podemos ver sua próxima composição componente:

• metano (96%);
• etano;
• propano;
• butano;
• hidrogénio;
• dióxido de carbono;
• de azoto;
• sulfureto de hidrogénio (pequenas quantidades vestigiais).

Assim, parece que o gás natural – uma mistura de vários gases que ocorrem naturalmente.

O gás natural: Fórmula

Do ponto química do gás natural vista é uma mistura de hidrocarbonetos lineares estrutura simples – metano, etano, propano e butano. No entanto, uma vez que um volume maior de todo o metano, o gás natural fórmula geral aceite expressar directamente fórmula metano. Assim, verifica-se que a fórmula química do gás natural metano _CH4.

Os restantes componentes têm a seguinte fórmula empírica em química:

• etano – C ₂ H _6;
• propano – C ₃ H _8;
• butano – C ₄ H _10;
• dióxido de carbono – CO _2;
• azoto – N _2;
• H – H _2;
• sulfureto de hidrogénio – H ₂ S.

Uma mistura de tais substâncias é o gás natural. O seu principal composto de Fórmula metano indica que o teor de carbono da mesma é muito pequena. Isso afeta suas propriedades físicas, tais como a capacidade de queimar um gás incolor, fumar completamente ponto. Embora os outros membros da sua série homóloga (série hidrocarbonetos saturados ou alcanos) durante a combustão para formar chama fumado preto.

Estar na natureza

Na natureza, este gás é encontrado no subsolo, as camadas espessas e densas de rochas sedimentares. Existem duas principais teorias sobre a origem do gás natural na natureza.

1. A teoria de movimentos tectônicos rochas. Os defensores desta teoria acreditam que os hidrocarbonetos contidos nas entranhas da terra e está sempre levantado como resultado de movimentos tectônicos e cortes para cima. Na parte superior da alta pressão e mudanças de temperatura torná-los como um resultado de reacções químicas nos dois minerais naturais – petróleo e gás.
2. teoria biogénico sugere outro método no qual o gás natural é formada. A fórmula reflete a composição qualitativa – carbono e hidrogênio, o que sugere que a sua formação teve seres orgânicos cujos corpos foram atendidos quase todo construído fora destes elementos, como todos os seres vivos neste planeta que existe até hoje vivendo. Com o tempo, os restos de plantas e animais mortos afundou abaixo do fundo do oceano, onde não havia nem oxigênio nem bactérias podem decompor e reciclar a matéria orgânica. Como resultado da decomposição anaeróbica de biomassa ocorreu, e ao longo de milhões de anos, uma fonte de dois minerais – petróleo e gás. Assim, com base em ambos o mesmo – isto hidrocarbonetos e, em parte, de substâncias de baixo peso molecular. A fórmula química do gás e do petróleo é a prova. No entanto, quando expostos a diferentes condições e produtos diferentes são formadas: uma alta pressão e temperatura – gás, a partir – óleo.

Hoje, os principais domínios e reservas de gás natural têm países como a Rússia, EUA, Canadá, Irã, Noruega e Holanda.

De acordo com seu estado de agregação de gás natural nem sempre pode ser contido apenas no estado de gás. Existem várias opções para a condensação:

1. O gás dissolvido nas moléculas de óleo.
2. Gás dissolvido nas moléculas de água.
3. hidratos de gás formar um sólido.
4. Sob condições normais – composto gasoso.

Cada um destes estados tem o seu próprio campo, e é muito valioso para os seres humanos.

Obtendo no laboratório e na indústria

Além de locais de produção de gás natural, há uma série de maneiras para obtê-lo no laboratório. Estes métodos, no entanto, irá certamente ser utilizado apenas para pequenos lotes de produto, uma vez que o custo de gás natural para implementar na síntese laboratorial não é rentável.

Métodos laboratoriais:

1. Hidrólise de compostos de baixo peso molecular – de carboneto de alumínio: AL ₄ C ₃ + 12H ₂ O = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. acetato de sódio na presença de um álcali: _CH3COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. A partir de gás de síntese: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. A partir de substâncias simples – de carbono e hidrogénio – à temperatura e pressão elevadas.

A fórmula química de fórmula metano gás natural reflectida, de modo a que todas as reacções característicos de alcanos, caracterizado por um determinado gás.

A indústria produzida a extracção de metano a partir de depósitos naturais e posterior processamento de fracções. Além disso, o gás de produto é obrigado necessidades de limpeza. Depois de metano gás natural fórmula mostra apenas uma parte dos componentes que ele contém. Para uso doméstico precisa de gás limpo e que não contenham metano do que substâncias. etano destacável, propano, butano e outros gases também são amplamente utilizados.

Propriedades físicas

equação do gás dá uma idéia do que qualidades físicas que ele deve possuir. Considere que tipo de características.

1. sólido incolor, inodoro.
2. densidade aproximada varia entre 0,7-1 kg / m ^3.
3. A temperatura de combustão de 650 ⁰ C.
4. Quase duas vezes mais leve do que o ar.
5. O calor libertado pela combustão de um metro cúbico de gás, igual a 46 milhões de joules.
6. A concentrações mais elevadas (mais de 15%) no gás do ar é muito explosivo.
7. Quando usado como um índice de octano igual a exposições de combustível 130.

O gás é obtido puro somente após passagem através de um tratamento especial plantas (plantas), que são construídos no local de extracção fóssil.

aplicação

Existem várias áreas principais de uso de gás natural. Após adição ao seu componente principal, o gás que fórmula _CH4 utilizados e todos os outros componentes da mistura.

1. esfera do Consumidor da vida. Aqui se refere a um gás de cozinha, aquecimento de edifícios residenciais, combustível para caldeiras e assim por diante. O gás utilizado para cozinhar, adicionar substâncias especiais que pertencem ao grupo de mercaptans. Isto é feito para assegurar que, em caso de vazamento de tubulações de gás ou outros lapsos que as pessoas podem sentir o cheiro e tomar medidas. mistura de gás doméstico (que é uma mistura de propano e butano) é extremamente explosivo em concentrações mais elevadas. Mercaptanos também fazer odor específico e desagradável de gás natural. A fórmula compreende de elementos tais como enxofre e de fósforo, o que lhes confere uma especificidade.

2. Produção química. Nesta área, um dos principais materiais de partida para muitas reacções importantes produtoras de compostos é o gás natural, a fórmula que demonstra sínteses em que podem ser envolvidas:

• com base na produção de plásticos, que são o material moderno mais comum para praticamente todas as áreas da indústria;
• matérias-primas na síntese de etinilo, cianeto de hidrogénio e amoníaco. Sami estes produtos no futuro ir para a produção de muitas fibras sintéticas e tecidos, fertilizantes e isolamento em construção;
• borracha, metanol, ácidos orgânicos – são formadas a partir de metano e outras substâncias. São utilizados em praticamente todas as áreas da vida humana;
• polietileno e muitos outros compostos de natureza sintética recebido agradecendo metano.

3. Utilização como combustível. Além disso, para qualquer tipo de actividade humana, variando de enchimento do tipo apropriado de candeeiros de mesa e de centrais térmicas. Este tipo de combustível é considerado ecologicamente correto e adequado ao fundo de todos os métodos alternativos. No entanto, a combustão do metano para formar dióxido de carbono como qualquer outro material orgânico. E ele é conhecido por ser a causa do efeito estufa da Terra. Portanto, as pessoas devem encontrar a tarefa ainda mais pura e fonte de energia térmica de alta qualidade.

Isso é todas as fontes básicas que utilizam gás natural. Formula-lo, se você tomar todos os componentes complexos, mostra que é quase um recurso renovável, a única vez que você precisa fazer muito. Nosso país com reservas de gás natural são extremamente sorte porque a quantidade de tais recursos naturais vai durar por centenas de anos, não só a Rússia, mas muitos outros países através da exportação.

azoto

É parte das jazidas de petróleo e gás natural. Além disso, o gás ocupa uma grande parte do volume de ar (78%) e ocorre sob a forma de compostos naturais na litosfera nitrato.

Como uma substância simples praticamente utilizado por organismos vivos nitrogênio. A fórmula é a forma de ₂ N, ou, em termos de ligações químicas, N≡N. A presença de uma ligação tão forte indica uma elevada estabilidade química e inércia de moléculas sob condições normais. Isto é o que explica a possibilidade da existência de uma grande quantidade deste gás na forma livre na atmosfera.

Em uma substância simples, capaz de organismos particulares de azoto fixado – Rhizobium. Eles são, então, processados em uma forma mais apropriada para a instalação de gás e, assim, levar a nutrição mineral do sistema radicular da planta.

Existem vários compostos básicos, sob a forma que existe na natureza azoto. A fórmula do seguinte:

• óxidos de – _NO2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• ácido – nitroso e nítrico HNO _{2 HNO3} (produzidos por descargas de raios a partir de óxidos de ar);
• nitrato – KNO _3, NaNO _3, e assim por diante.

azoto homem é utilizada não só como um gás, mas no estado líquido. Tem a capacidade de se tornarem líquidos a temperaturas abaixo -170 ⁰ C, o que o torna adequado para a congelação de tecidos vegetais e animais, muitos materiais. É por isso que o uso generalizado de nitrogênio líquido é na medicina.

Também azoto é uma base para a obtenção de um dos seus principais ligações – amoníaco. arqueação produção da substância, uma vez que é amplamente utilizado na indústria de lar e (borrachas de preparação, corantes, plásticos, fibras sintéticas, ácidos orgânicos, produção de tintas, explosivos e assim por diante).

gás carbônico

Qual é a fórmula da substância? O dióxido de carbono é escrito como CO _2. Ligação covalente da molécula fracamente polares, duais forças químicas sólidas entre o carbono e oxigénio. Isto indica a estabilidade e a inércia da molécula sob condições normais. Este facto é confirmado pela existência do dióxido de carbono livre na atmosfera.

Este material é um componente do gás natural e do petróleo, e também se acumula na atmosfera superior do planeta, fazendo com que o chamado efeito de estufa.

A grande quantidade de dióxido de carbono formado durante a combustão de qualquer tipo de combustível orgânico. Se carvão, madeira, gás ou outro combustível, a combustão completa, resultando na formação de água e da substância.

Assim, verifica-se que a sua acumulação na atmosfera é inevitável. Portanto, uma tarefa importante da sociedade moderna é a busca de uma alternativa, o que minimiza efeito estufa combustível.

hidrogênio

Outro composto subida ocorrendo na composição de minerais naturais – é hidrogénio. Gás cuja fórmula – H _2. O mais fácil de toda a matéria conhecida hoje.

Graças às suas propriedades especiais do sistema periódico ocupa duas posições – entre metais alcalinos e halogéneos. Tendo um electrão é capaz de dar-lo como um (propriedades metálicas, restauração) e aceitar (propriedades de não-metálicos, de oxidação).

A principal área de uso – é um combustível ecológico, para o qual os pesquisadores ver o futuro. razões:

• número ilimitado de stocks de gás;
• formação, como resultado da combustão é apenas água.

No entanto, o desenvolvimento de tecnologia completa de hidrogênio como fonte de energia precisa ser melhorado ainda muitas nuances.

As fórmulas para o cálculo de massa, densidade e volume de gases

Em física e química aplicar algumas maneiras básicas para resolver a gás. Por exemplo, se é um dos parâmetros mais importantes, tais como a massa do gás, para a fórmula de cálculo é:

m = V * þ, em que º – é a densidade de uma substância e V – o seu volume.

Por exemplo, se for necessário calcular a massa do volume de gás natural de um metro cúbico, em condições normais, em seguida, tomar o valor médio do nível de sua densidade no material de referência. Vai ser igual a 0,68 kg / m ^3. Agora que sabemos que o volume e densidade do gás, para o cálculo da fórmula é bastante conformidade com os requisitos. então:

m (CH ₄₎ = 0,68 kg / m ³ * 1 ^{m 3} = 0,68 kg, como metros cúbicos reduzidas.

volume de gás fórmula, em contraste, consiste nos indicadores em massa e densidade. Ou seja, podemos expressar o valor da configuração acima:

V = m / TH, em seguida, em condições padrão de 2 kg quantidade de metano seja igual a 2 / 0,68 = 2,914 m ^3.

Além disso, nos casos mais complexos (quando as condições são não-padrão) para o cálculo da massa e o volume de gases utilizados equação Mendeleyev-Clapeyron, que tem a forma:

p * V = m / H * R * T, em que p – pressão do gás, V – o seu volume, m e M – massa e massa molar, respectivamente, R – universal dos gases constante igual a 8,314, T – a temperatura em graus Kelvin.

Esta fórmula volume de gás produz estimativas muito perto do valor do gás ideal, que existe puramente hipotético e é usado para conceitos abstratos na resolução de problemas em física e química. Também é possível calcular o volume da equação Boyle, que tem a forma:

V = p t _{n n} * V _n * T / * _p, onde o valor do índice n – são valores normais sob condições padrão.

Para o cálculo foi o mais precisas e consistentes com a realidade, como uma opção a ser considerada, como a densidade do gás. A fórmula para calcular esse parâmetro ainda é um ponto discutível. Decidiu usar o simples mais comum, isto é:

Ath = ₀ m * n, em que m ₀ – unidade de concentração – – massa molecular (kg) n-1 / m ^3.

No entanto, em alguns casos, é necessária a utilização de outros cálculos mais complexos e completos com múltiplas variáveis para produzir preciso e mais próximo do resultado ideal.