Gesi asilia: formula. Kemikali formula gesi. Aina zote za gesi asilia

Leo tunajua aina mbalimbali ya gesi. Baadhi ya watu hawa walipata njia ya maabara ya kemikali, baadhi sumu wenyewe kutokana na athari kama kwa mazao. Na nini gesi zinazozalishwa katika asili? kuu kama gesi asilia, asili ya kiasili ni nne:

• gesi asilia, ambaye formula ya CH _4;
• Nitrojeni, N _2;
• hidrojeni, H _2;
• dioksidi kaboni, CO _2.

Bila shaka, kuna baadhi ya wengine - oksijeni, sulfidi hidrojeni, amonia, gesi ajizi, monoksidi ya kaboni. Hata hivyo, zaidi ya kimsingi muhimu kwa ajili ya watu na kuzitumia kwa malengo tofauti, ikiwa ni pamoja na mafuta.

Ni nini gesi asilia?

gesi asilia inajulikana kama vile, ambayo asili inatupa. Hiyo ni, maudhui ya ambayo katika mambo ya ndani wa Dunia ni kubwa zaidi na zaidi ya kiasi hicho hupatikana katika sekta kutokana na athari za kemikali.

Inajulikana kama gesi asilia, methane, lakini hii si kweli. Ukiangalia muundo wa sehemu ya gesi, tunaweza kuona sehemu yake ya utungaji:

• methane (96%);
• ethane,
• propane,
• butani,
• hidrojeni,
• dioksidi kaboni,
• nitrojeni,
• sulfidi hidrojeni (ndogo, kiasi kidogo).

Hivyo, inaonekana kwamba gesi asilia - mchanganyiko kadhaa gesi kawaida kutokea.

gesi asilia: Mfumo

Kutoka kemikali mtazamo gesi asilia ni mchanganyiko wa hidrokaboni linear rahisi muundo - methane, ethane, propane na butane. Hata hivyo, tangu kiasi kikubwa cha methane yote, kukubalika kwa ujumla formula gesi asilia moja kwa moja kueleza formula methane. Hivyo, ni zamu kuwa formula kemikali wa gesi asilia methane CH _4.

vipengele iliyobaki ifuatayo formula kisayansi katika kemia:

• ethane - C ₂ H _6;
• propane - C ₃ H _8;
• butani - C ₄ H _10;
• carbon dioxide - CO _2;
• nitrojeni - N _2;
• H - H _2;
• sulfidi hidrojeni - H ₂ S.

mchanganyiko wa vitu vile ni gesi asilia. Mfumo methane lake kuu kiwanja unaosema kuwa maudhui ya kaboni yake ni ndogo sana. Hii inaathiri sifa zake za kimwili, kama vile uwezo wa kuchoma haina rangi, kabisa moshi uhakika. Wakati wengine wa wake mfululizo homologous (mfululizo ulijaa hidrokaboni au alkanes) wakati wa mwako wa kuunda nyeusi moshi moto.

Kuwa katika asili

Katika maumbile, gesi hii inapatikana chini ya ardhi kina, nene na zenye matabaka ya mwamba sedimentary. Kuna nadharia kuu mbili za asili ya gesi asilia katika asili.

1. nadharia ya harakati tectonic miamba. Watetezi wa nadharia hii wanaamini kuwa hidrokaboni zilizomo katika tumbo la nchi na daima alimfufua kutokana na harakati tectonic na kupunguzwa up. Juu ya shinikizo na hali ya joto kuwafanya kutokana na athari za kemikali katika mbili madini ya asili - mafuta na gesi.
2. nadharia biogenic unaonyesha njia nyingine ambayo gesi asilia inaundwa. formula huonyesha ubora utungaji wake - kaboni na hidrojeni, ambayo inaonyesha kwamba malezi yake alichukua maisha viumbe hai ambao miili yao walihudhuria hasa kujengwa nje ya mambo haya, kama viumbe vyote hai katika dunia hii ambayo ipo hadi leo. Baada ya muda, mabaki ya mimea na wanyama wafu kuzama chini ya sakafu ya bahari, ambapo kulikuwa na wala oksijeni wala bakteria wanaweza kuoza na kutumia tena mambo ya kikaboni. Kutokana na anaerobic uharibifu wa majani imetokea, na juu ya mamilioni ya miaka, chanzo cha madini mbili - ya mafuta na gesi. Hivyo msingi wa wote sawa - ni hidrokaboni na sehemu ya chini ya uzito vitu Masi. kemikali formula ya gesi na mafuta inathibitisha hilo. Hata hivyo, iwapo kuna hali tofauti na bidhaa mbalimbali hutengenezwa: shinikizo na joto - gesi, chini - mafuta.

Leo, mashamba kuu na akiba ya gesi asilia na nchi kama vile Urusi, Marekani, Canada, Iran, Norway na Uholanzi.

Kwa mujibu wa hali yake ya mkusanyiko wa gesi asilia hawawezi daima zilizomo tu katika hali ya gesi. Kuna chaguzi kadhaa kwa ajili condensation:

1. gesi kufutwa katika molekuli ya mafuta.
2. Gesi kufutwa katika molekuli ya maji.
3. Gas hydrates fomu ngumu.
4. Katika hali ya kawaida - gesi kiwanja.

Kila moja ya mataifa haya ina uwanja wake mwenyewe, na ni muhimu sana kwa binadamu.

Kupata katika maabara na sekta

Mbali na maeneo gesi asilia uzalishaji, kuna idadi ya njia ya kupata hiyo katika maabara. Mbinu hizi, hata hivyo, bila ya shaka kutumika tu kwa ajili ya vifurushi vidogo ya bidhaa, tangu asili gharama ya gesi ya kutekeleza moja katika matumizi ya maabara ni si faida.

mbinu Maabara:

1. Hidrolisisi chini Masi misombo - alumini CARBIDE: AL ₄ C ₃ + 12h ₂ O = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. Sodium acetate mbele ya alkali: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + Na ₂ CO _3.
3. Kutoka syngas: CO + 3H ₂ = CH ₄ + H ₂ O.
4. Kutoka vitu rahisi - kaboni na hidrojeni - katika kuongezeka joto na shinikizo.

kemikali formula wa gesi asilia methane formula yalijitokeza, ili kila athari tabia ya alkanes, sifa kwa gesi fulani.

sekta zinazozalishwa methane uchimbaji kutoka amana ya asili na usindikaji zaidi ya sehemu. Pia, bidhaa gesi inahitajika mahitaji ya kusafisha. Baada gesi asilia methane formula inaonyesha sehemu tu ya vipengele kwamba ina. Kwa ajili ya matumizi nyumbani mahitaji ya gesi safi zenye hakuna vitu vingine kuliko methane. Lossna ethane, propane, butane na gesi nyingine pia kwa wingi.

tabia za kimaumbile

gesi equation anatoa wazo la nini sifa za kimwili lazima nayo. Fikiria ni aina gani ya tabia.

1. Haina rangi imara, odorless.
2. Takriban msongamano inatofautiana kati ya kilo 0,7-1 / m ^3.
3. mwako joto ya 650 ⁰ C.
4. Karibu mara mbili nyepesi kuliko hewa.
5. joto iliyotolewa na mwako wa mita moja ya ujazo wa gesi, sawa na joules milioni 46.
6. Viwango vya juu (zaidi ya 15%) katika gesi hewa ni kulipuka sana.
7. Wakati kutumika kama nishati maonyesho octane idadi sawa na 130.

gesi safi hupatikana tu baada ya kupita kwa njia ya pekee mitambo (mitambo), ambayo ni kujengwa katika eneo la mabaki ya uchimbaji.

maombi

Kuna maeneo kadhaa kuu ya matumizi ya gesi asilia. Baada Mbali na sehemu yake kuu, gesi ambayo formula CH ₄ kutumika na sehemu nyingine zote za mchanganyiko.

1. Matumizi ya nyanja ya maisha. Hapa inahusu kupika gesi, joto ya majengo ya makazi, mafuta kwa ajili ya boilers na mengineyo. gesi kwa ajili ya kupikia, kuongeza vitu maalum mali ya kundi la mekapitani. Hii inafanyika kuhakikisha kuwa katika tukio la kuvuja kwa mabomba ya gesi au lapses mengine ambayo watu wanaweza harufu yake na kuchukua hatua. gesi ya ndani mchanganyiko (ambayo ni mchanganyiko wa propane na butane) ni kulipuka sana katika viwango vya juu. Mekapitani pia kufanya maalum na harufu mbaya ya gesi asilia. formula inajumuisha vipengele kama vile sulfuri na fosforasi, ambayo inawapa maalum.

2. Chemical uzalishaji. Katika eneo hili, moja ya mwanzo vifaa kuu ya athari nyingi muhimu kuzalisha misombo ni gesi asilia, formula ambayo inaonyesha usanisi ambayo inaweza kuhusika:

• msingi katika uzalishaji wa plastiki, ambayo ni ya kawaida ya kisasa vifaa kwa kivitendo maeneo yote ya sekta;
• malighafi moja katika matumizi ya ethynyl, sianidi hidrojeni na amonia. Sami bidhaa hizo katika siku za kwenda kwa uzalishaji wa nyuzi nyingi synthetic na vitambaa, mbolea na insulation katika ujenzi;
• mpira, methanoli, asidi kikaboni - hutengenezwa kutoka kwa methani na vitu vingine. Hutumika katika karibu maeneo yote ya maisha ya binadamu;
• polyethilini na dutu nyingine nyingi synthetic asili kupokea kuwashukuru methane.

3. Matumizi kama mafuta. Zaidi ya hayo, kwa aina yoyote ya shughuli za binadamu, kuanzia kujaza aina sahihi ya taa meza na mitambo ya mafuta nguvu. Aina hii ya mafuta ni inachukuliwa kuwa mazingira sahihi na sahihi kwa nyuma ya mbinu zote mbadala. Hata hivyo, mwako wa methane kuunda dioksidi kaboni kama nyenzo nyingine yoyote hai. Na inajulikana kuwa sababu ya athari chafu dunia. Kwa hiyo, watu wanapaswa kupata kazi hata zaidi halisi na ubora wa chanzo cha nishati ya joto.

Hiyo ni vyanzo vyote msingi zinazotumia gesi asilia. Mfumo yeye, kama wewe kuchukua sehemu zote ngumu, inaonyesha kwamba ni karibu rasilimali mbadala, wakati tu unahitaji kufanya sana. nchi yetu na akiba ya gesi asilia bahati sana kwa sababu kiasi cha rasilimali hizo za asili itadumu kwa mamia ya miaka, si tu Russia lakini nchi nyingine kwa njia ya mauzo ya nje.

nitrojeni

Ni sehemu ya mafuta na gesi asilia amana. Aidha, gesi inachukuwa sehemu kubwa ya kiasi katika hewa (78%) na hutokea katika mfumo wa misombo asili katika nitrate lithosphere.

Kama Dutu rahisi kivitendo kutumiwa na viumbe hai nitrojeni. formula ni ya aina ₂ N, au, katika suala la dhamana ya kemikali, N≡N. kuwepo kwa uhusiano mkubwa wa namna hiyo inaonyesha utulivu na kemikali inertness ya molekuli katika hali ya kawaida. Hii ni nini anaelezea uwezekano wa kuwepo kwa kiwango kikubwa cha gesi hii bure fomu katika anga.

Katika Dutu rahisi na uwezo wa kudumu nitrojeni viumbe fulani - rhizobia. Wao ni kisha kusindika katika sura kufaa zaidi kwa ajili ya kupanda gesi na hivyo kufanya madini lishe ya mifumo ya kupanda mizizi.

Kuna misombo kadhaa ya msingi, kwa namna ambayo ipo katika asili nitrojeni. formula ya haya:

• oksidi - NO _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• asidi - nitrous na nitriki HNO ₂ HNO ₃ (zinazozalishwa na yanayovuja kutoka oksidi katika hewa umeme);
• nitrate - kno _3, nano _3, na kadhalika.

Man nitrojeni hutumiwa si tu kama gesi, lakini katika hali ya uoevu. Ina uwezo wa kuwa maji katika joto chini -170 ⁰ C, ambayo inafanya kuwa yanafaa kwa ajili ya kufungia ya mboga na mnyama tishu, vifaa vingi. Hii ndiyo sababu ya kuenea kwa matumizi ya nitrojeni kioevu ni katika dawa.

Pia nitrojeni ni msingi kwa ajili ya kupata moja ya uhusiano wake kuu - amonia. Uzalishaji tani ya dutu, kama sana kutumika katika kaya na viwanda (maandalizi rubbers, rangi, plastiki, nyuzi sintetiki, asidi kikaboni, uzalishaji wa rangi, mabomu na kadhalika).

dioksidi kaboni

ni fomula ya dutu nini? Carbon dioxide imeandikwa kama CO _2. Covalent dhamana katika molekuli weakly polar, dual vikosi imara kemikali kati ya kaboni na oksijeni. Hii inaonyesha utulivu na inertness ya molekuli katika hali ya kawaida. Ukweli huu ni kuthibitishwa na kuwepo kwa bure carbon dioxide katika anga.

Nyenzo hii ni sehemu ya gesi asilia na mafuta, na pia hujilimbikiza katika anga ya juu ya sayari, na kusababisha kinachojulikana athari chafu.

kiasi kubwa ya carbon dioxide sumu wakati mwako wa aina yoyote ya mafuta ya kikaboni. Kama makaa ya mawe, mbao, gesi au mafuta mengine, mwako kamili kusababisha maji malezi na dutu.

Kwa hiyo, ni zamu kuwa mkusanyiko wake katika anga ni lazima. Kwa hiyo, kazi muhimu ya jamii ya kisasa ni kutafuta njia mbadala, ambayo itapunguza athari mafuta chafu.

hidrojeni

Mwingine kupanda kiwanja kutokea katika muundo wa madini ya asili - ni hidrojeni. Gas ambao formula - H _2. rahisi kabisa jambo maalumu leo.

Shukrani kwa sifa zake maalum katika mfumo wa mara kwa mara inachukuwa nafasi mbili - kati vyuma alkali na halojeni. Baada ya elektroni moja ni uwezo wa kutoa ni kama (metali mali, marejesho) na kukubali (tabia isiyo metali, oxidation).

eneo kuu ya matumizi - ni mafuta rafiki wa mazingira, ambapo watafiti kuona siku zijazo. sababu kadhaa:

• idadi ya ukomo wa hifadhi ya gesi hii,
• malezi kutokana na mwako ni maji tu.

Hata hivyo, kamili ya teknolojia na maendeleo ya hidrojeni kama chanzo cha nishati inahitaji kuboreshwa bado nuances wengi.

Formula kwa ajili ya hesabu habari, wiani, na kiasi cha gesi

Katika fizikia na kemia kuomba njia chache za msingi kutatua gesi. Kwa mfano, kama ni moja ya vigezo muhimu kama vile wingi wa gesi, kwa ajili ya hesabu formula ni:

m = V * th, ambapo th - ni msongamano wa dutu na V - sauti yake.

Kwa mfano, kama tunahitaji kufanya mahesabu wingi wa gesi asilia kiasi cha mita 1 za ujazo chini ya hali ya kawaida, basi sisi kuchukua thamani ya wastani wa kiwango cha msongamano yake katika nyenzo rejea. Itakuwa sawa na 0.68 kg / m ^3. Sasa kwa kuwa tunajua kiasi na wiani wa gesi, kwa ajili ya hesabu ya formula ni kabisa kukubaliana na mahitaji. kisha:

m (CH ₄₎ = 0.68 kg / m ³ * 1 ^{m 3} = 0,68 kg, kama mita kupunguzwa ujazo.

Mfumo wa gesi kiasi, kwa upande mwingine, ina molekuli na msongamano viashiria. Hiyo ni, tunaweza kueleza umuhimu wa muundo hapo juu:

V = m / th, basi katika hali ya kiwango cha 2 kg kiasi cha methane ni sawa na 2 / 0,68 = 2914 m ^3.

Pia, katika hali ngumu zaidi (wakati hali ni zisizo za kawaida) kwa mahesabu ya molekuli na kiasi cha gesi kutumika Mendeleyev-Clapeyron equation, ambayo ina aina:

p * V = m / M * R * T, ambapo p - shinikizo gesi, V - kiasi yake, m na M - molekuli na gego habari, kwa mtiririko huo, R - zima gesi ya mara kwa mara ni sawa na 8.314, T - joto katika Kelvin.

Hii formula gesi kiasi inazalisha makadirio karibu sana na thamani ya gesi bora, ambayo ipo rena nadharia na hutumiwa na dhana dhahania katika kutatua matatizo katika fizikia na kemia. Pia inawezekana kufanya mahesabu kiasi cha equation Boyle, ambayo ina aina:

V = p _n * V _n * T / P * T _n, ambapo ripoti thamani n - ni maadili katika hali ya kawaida ya kiwango.

Kwa hesabu alikuwa sahihi zaidi na kwa kuzingatia hali halisi, chaguo vile kuchukuliwa, kama wiani wa gesi. formula kwa ajili ya kuhesabu parameter hii bado ni uhakika moot. Aliamua kutumia rahisi ya kawaida, ambayo ni:

TH = m ₀ * n, ambapo m ₀ - Masi ya molekuli (kg) n - mkusanyiko wa kitengo - 1 / m ^3.

Hata hivyo, katika baadhi ya kesi ni muhimu kwa matumizi mengine, hesabu ngumu zaidi na kamili na vigezo mbalimbali ya kuzalisha sahihi na karibu na matokeo bora.