Gaz naturel: formule. gaz de formule chimique. Tous les types de gaz naturel

Aujourd'hui, nous savons une grande variété de gaz. Certaines de ces personnes ont reçu des méthodes de laboratoire de produits chimiques, certains se forment à la suite de réactions comme sous-produits. Et ce que les gaz sont produits dans la nature? Les principaux tels gaz d'origine naturelle, naturelle sont quatre:

• le gaz naturel, dont la formule de CH _4;
• L' azote, N _2;
• un atome d' hydrogène, H _2;
• le dioxyde de carbone, CO _2.

Bien sûr, il existe d'autres – de l' oxygène, du sulfure d'hydrogène, l' ammoniac, des gaz inertes, du monoxyde de carbone. Cependant, ce qui précède sont essentiellement importants pour les personnes et les utiliser à des fins différentes, y compris comme combustible.

Qu'est-ce que le gaz naturel?

Le gaz naturel est connu en tant que telle, que la nature nous donne. Autrement dit, le contenu à l'intérieur de la Terre est beaucoup plus élevé et plus que le montant obtenu dans l'industrie en raison de réactions chimiques.

Communément connu comme le gaz naturel, le méthane, mais ce n'est pas vrai. Si vous regardez la composition des fractions de gaz, nous pouvons voir sa composition suivante des composants:

• méthane (96%);
• éthane;
• propane;
• butane;
• un atome d'hydrogène;
• dioxyde de carbone;
• l'azote;
• sulfure d'hydrogène (petites quantités de trace).

Ainsi, il semble que le gaz naturel – un mélange de plusieurs gaz naturels.

Le gaz naturel: Formule

Du point de vue chimique du gaz naturel est un mélange d'hydrocarbures linéaires structure simple – méthane, l'éthane, le propane et le butane. Cependant, étant donné qu'un plus grand volume de tout le méthane, la formule générale accepté gaz naturel exprimer directement le méthane de formule. Il se révèle ainsi que la formule chimique de méthane du gaz naturel CH _4.

Les autres composants ont la formule empirique suivante en chimie:

• éthane – C ₂ H _6;
• propane – C ₃ H _8;
• butane – C ₄ H _10;
• le dioxyde de carbone – CO _2;
• azote – N _2;
• H – H _2;
• sulfure d'hydrogène – H ₂ S.

Un mélange de ces substances est du gaz naturel. Son principal composé de méthane de la formule indique que sa teneur en carbone est très faible. Cela affecte ses propriétés physiques, telles que la capacité de brûler un gaz incolore, entièrement non-fumeurs le point. Bien que les autres membres de sa série homologue (série des hydrocarbures saturés ou des alcanes) lors de la combustion pour former une flamme de fumée noire.

Être dans la nature

Dans la nature, ce gaz se trouve sous terre profonde, les couches épaisses et denses de roches sédimentaires. Il existe deux principales théories de l'origine du gaz naturel dans la nature.

1. La théorie des mouvements tectoniques roches. Les partisans de cette théorie croient que les hydrocarbures contenus dans les entrailles de la terre et est toujours élevé en raison des mouvements tectoniques et des coupes vers le haut. Au sommet de la haute pression et les changements de température les faire à la suite de réactions chimiques dans les deux minéraux naturels – le pétrole et le gaz.
2. théorie biogénique suggère une autre méthode dans laquelle est formé le gaz naturel. La formule reflète sa composition qualitative – carbone et de l'hydrogène, ce qui suggère que sa formation a des êtres vivants organiques dont les corps ont été principalement fréquentés construit à partir de ces éléments, comme tous les êtres vivants sur cette planète qui existe à ce jour. Au fil du temps, les restes des plantes et des animaux morts sombré au-dessous du fond de l'océan, où il n'y avait ni oxygène, ni les bactéries peuvent se décomposer et recycler la matière organique. En raison de la décomposition anaérobie de la biomasse est produite, et au cours de millions d'années, une source de deux minéraux – le pétrole et le gaz. Ainsi base à la fois de la même – il des hydrocarbures et en partie des substances de faible poids moléculaire. La formule chimique du gaz et du pétrole le prouve. Cependant, lorsqu'il est exposé à des conditions différentes et des produits différents sont formés: une haute pression et température – gaz, le bas – huile.

Aujourd'hui, les principaux domaines et réserves de gaz naturel ont des pays tels que la Russie, États-Unis, le Canada, l'Iran, la Norvège et les Pays-Bas.

Selon son état d'agrégation du gaz naturel ne peut pas toujours être contenu que dans l'état gazeux. Il y a plusieurs options pour la condensation:

1. Le gaz dissous dans les molécules d'huile.
2. Gaz dissous dans les molécules d'eau.
3. Les hydrates de gaz forment un solide.
4. Dans des conditions normales – composé gazeux.

Chacun de ces États a son propre domaine, et est très précieux pour les humains.

Obtenir dans le laboratoire et l'industrie

En plus des lieux de production de gaz naturel, il y a un certain nombre de façons de l'obtenir dans le laboratoire. Ces méthodes, cependant, seront certainement utilisés que pour les petits lots de produits, puisque le coût du gaz naturel à mettre en œuvre dans la synthèse en laboratoire est pas rentable.

Méthodes de laboratoire:

1. Hydrolyse composés de faible poids moléculaire – carbure d'aluminium AL: ₄ C ₃ + 12H ₂ O = ₄ + 3CH 4AL (OH) _3.
2. L' acétate de sodium en présence d' un alcali: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. De syngas: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. De substances simples – carbone et d'hydrogène, – à température et pression élevées.

La formule chimique de formule méthane du gaz naturel réfléchie, de sorte que toutes les réactions caractéristiques des alcanes, caractérisé par un gaz donné.

L'industrie a produit l'extraction de méthane de gisements naturels et le traitement ultérieur des fractions. En outre, le gaz produit est nécessaire de nettoyage des besoins. Après formule méthane du gaz naturel ne montre qu'une partie des composants qu'il contient. Pour un usage domestique a besoin de gaz propre contenant pas de substances autres que le méthane. Éthane amovible, le propane, le butane et d'autres gaz sont également largement utilisés.

propriétés physiques

l'équation de gaz donne une idée de ce que les qualités physiques qu'il doit posséder. Pensez à quel genre de caractéristiques.

1. Incolore solide, sans odeur.
2. densité approximative varie entre 0,7-1 kg / m ^3.
3. La température de combustion de 650 ⁰ C.
4. Presque deux fois plus léger que l'air.
5. La chaleur dégagée par la combustion d'un mètre cube de gaz, égale à 46 millions de joules.
6. A des concentrations plus élevées (plus de 15%) dans le gaz de l'air est très explosif.
7. Lorsqu'il est utilisé comme un indice d'octane d'expositions de carburant égale à 130.

Le gaz est obtenu pur seulement après le passage à travers une des stations de traitement spéciales (plantes), qui sont érigées sur le site d'extraction fossile.

application

Il y a plusieurs principaux domaines d' utilisation du gaz naturel. Après plus de son composant principal, le gaz qui formule CH ₄ utilisé et tous les autres composants du mélange.

1. sphère à la consommation de la vie. Ici, il fait référence à une cuisson au gaz, le chauffage des bâtiments résidentiels, le combustible pour les chaudières et ainsi de suite. Le gaz utilisé pour la cuisson, ajouter des substances spéciales appartenant au groupe des mercaptans. Ceci est fait pour faire en sorte que, en cas de fuite de conduites de gaz ou d'autres défaillances que les gens peuvent sentir et d'agir. mélange de gaz domestique (qui est un mélange de propane et de butane) est extrêmement explosive dans des concentrations plus élevées. Mercaptans font aussi l'odeur spécifique et désagréable du gaz naturel. La formule comprend des éléments tels que le soufre et le phosphore, ce qui leur confère une spécificité.

2. Production chimique. Dans ce domaine, l'un des principaux matériaux de départ pour de nombreuses réactions importantes produisant des composés est le gaz naturel, la formule qui démontre la synthèse dans laquelle il peut être impliqué:

• base dans la production de matières plastiques, qui sont les matériaux modernes la plus courante pour pratiquement tous les domaines de l'industrie;
• les matières premières dans la synthèse de l'éthynyle, du cyanure d'hydrogène et de l'ammoniac. Sami ces produits dans l'avenir vont à la production de nombreuses fibres et tissus synthétiques, d'engrais et d'isolation dans la construction;
• caoutchouc, le méthanol, – des acides organiques sont formés à partir de méthane et d'autres substances. Sont utilisés dans pratiquement tous les domaines de la vie humaine;
• polyéthylène et de nombreux autres composés nature synthétique reçus en remerciant méthane.

3. Utilisation comme combustible. De plus, pour tout type d'activité humaine, allant de remplir le type approprié de lampes de table et aux centrales thermiques. Ce type de carburant est considéré comme écologiquement correcte et appropriée à l'arrière-plan de toutes les méthodes alternatives. Cependant, la combustion du méthane pour former du dioxyde de carbone comme tout autre matériau organique. Et il est connu pour être la cause de l'effet de serre de la Terre. Par conséquent, les gens devraient trouver la tâche encore plus pure et source de haute qualité de l'énergie thermique.

C'est toutes les sources de base qui utilisent le gaz naturel. Formule lui, si vous prenez tous les composants complexes, montre qu'il est presque une ressource renouvelable, la seule fois que vous devez faire beaucoup. Notre pays avec des réserves de gaz naturel sont extrêmement chanceux parce que le montant de ces ressources naturelles va durer des centaines d'années, non seulement la Russie, mais de nombreux autres pays grâce à l'exportation.

azote

Il fait partie des gisements de pétrole et de gaz naturel. En outre, le gaz occupe une grande partie du volume dans l'air (78%) et se présente sous forme de composés naturels du nitrate de lithosphère.

En tant que substance simple utilisé dans la pratique par l'azote des organismes vivants. La formule est de la forme ₂ N, ou, en termes de liaisons chimiques, N≡N. La présence de la connexion d'une si forte indique une grande stabilité et une inertie chimique des molécules dans des conditions normales. Ce qui explique la possibilité de l'existence d'une grande quantité de ce gaz sous forme libre dans l'atmosphère.

Dans une simple substance capable d'azote fixe organismes particuliers – rhizobiums. Ils sont ensuite traités dans une forme plus appropriée pour l'usine de gaz et portent ainsi la nutrition minérale des systèmes racinaires.

Il y a plusieurs composés de base, sous la forme qui existe dans de l'azote de la nature. La formule de ce qui suit:

• oxydes – NO _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• acide – HNO nitreux et nitrique ₂ HNO ₃ (produit par des décharges de foudre à partir d' oxydes dans l' air);
• nitrate – KNO _3, NaNO _3, et ainsi de suite.

azote L'homme est utilisé non seulement comme un gaz, mais à l'état liquide. Il a la capacité de devenir liquide à des températures inférieures à -170 ⁰ C, ce qui le rend approprié pour la congélation des tissus végétaux et animaux, beaucoup de matériaux. Voilà pourquoi l'utilisation généralisée de l'azote liquide est en médecine.

Également de l'azote est une base pour l'obtention d'une de ses connexions principales – l'ammoniac. tonnage de production de la substance, comme il est largement utilisé dans le ménage et de l'industrie (caoutchoucs de préparation, des colorants, des matières plastiques, des fibres synthétiques, des acides organiques, la production de la peinture, des explosifs, etc.).

le dioxyde de carbone

Quelle est la formule de la substance? Le dioxyde de carbone est écrit sous forme de CO _2. liaison covalente dans la molécule faiblement forces chimiques polaires, deux solides entre le carbone et l'oxygène. Cela indique la stabilité et de la molécule Inertie dans des conditions normales. Ce fait est confirmé par l'existence du dioxyde de carbone libre dans l'atmosphère.

Ce matériau est un composant du gaz naturel et du pétrole, et accumule aussi dans la haute atmosphère de la planète, ce qui provoque l'effet de serre que l'on appelle.

La grande quantité de dioxyde de carbone formé lors de la combustion de tout type de combustible organique. Que ce soit le charbon, le bois, le gaz ou autres combustibles, la combustion complète aboutissant à la formation de l'eau et de la substance.

Par conséquent, il se trouve que son accumulation dans l'atmosphère est inévitable. Par conséquent, une tâche importante de la société moderne est la recherche d'une alternative, ce qui minimise l'effet de serre de carburant.

hydrogène

Un autre composé de montée se produisant dans la composition de minéraux naturels – est un atome d'hydrogène. Gaz dont la formule – H _2. Le plus facile de tous aujourd'hui matière connue.

Merci à ses propriétés spéciales dans le système périodique occupe deux positions – parmi les métaux alcalins et les halogènes. Avoir un électron est capable de donner comme un (des propriétés métalliques, restauration) et accepte (propriétés non métalliques, oxydation).

La principale zone d'utilisation – est un carburant respectueux de l'environnement, pour lequel les chercheurs voient l'avenir. motifs:

• nombre illimité de stocks de ce gaz;
• formation à la suite de la combustion est l'eau seulement.

Cependant, le développement de la technologie complète de l'hydrogène comme source d'énergie doit être améliorée encore beaucoup de nuances.

Les formules pour calculer la masse, la densité et le volume des gaz

En physique et la chimie appliquer quelques méthodes de base pour régler le gaz. Par exemple, si elle est l'un des paramètres les plus importants, tels que la masse du gaz, pour la formule de calcul est le suivant:

m = V * þ, dans lequel þ – est la densité d'une substance et V – son volume.

Par exemple, si nous avons besoin de calculer la masse du volume de gaz naturel de 1 mètre cube dans des conditions normales, nous prenons la valeur moyenne de la norme de sa densité dans le matériau de référence. Il sera égal à 0,68 kg / m ^3. Maintenant que nous connaissons le volume et la densité du gaz, pour le calcul de la formule est tout à fait conforme aux exigences. puis:

m (CH ₄₎ = 0,68 kg / m ³ * 1 ^m3 = 0,68 kg, comme la réduction de mètres cubes.

le volume de gaz de la formule, par contre, se compose des indicateurs de masse et de densité. Autrement dit, nous pouvons exprimer la valeur de la configuration ci-dessus:

V = m / TH, puis dans des conditions standard de 2 kg quantité de méthane est égale à 2 / 0,68 = 2914 m ^3.

En outre, dans les cas plus complexes (lorsque les conditions ne sont pas standard) pour calculer la masse et le volume de gaz utilisé équation Mendeleïev-Clapeyron, qui a la forme:

p * V = m / M * R * T, où p – la pression du gaz, V – le volume, m et M – masse et de la masse molaire, respectivement, R – constante universelle des gaz égale à 8,314, T – la température en degrés Kelvin.

Cette formule de volume de gaz produit des estimations très proches de la valeur du gaz idéal, qui existe purement hypothétique et est utilisé pour des concepts abstraits pour résoudre les problèmes de la physique et la chimie. Il est également possible de calculer le volume de l'équation Boyle, qui a la forme:

V = p _n * _n * T V / P * T _n, où la valeur de l' indice n – sont des valeurs dans des conditions normales standard.

Pour le calcul la plus précise et conforme à la réalité, une telle option à considérer, comme la densité du gaz. La formule pour calculer ce paramètre est toujours un point discutable. Décidé d'utiliser simplement le plus courant, qui est la suivante:

Th = ₀ m * n, où m ₀ – masse moléculaire (kg) n – unité de concentration – 1 / m ^3.

Cependant, dans certains cas, il est nécessaire d'utiliser d'autres, des calculs plus complexes et complets avec de multiples variables pour obtenir des données exactes et plus proche du résultat idéal.