Nàdair gas: foirmle. Chemical foirmle gas. H-uile seòrsa gas nàdarra

An-diugh, tha fios aig mòran de ghasaichean. Bidh cuid dhiubh a 'faighinn neach ann an dòighean obair-lann, bho cheimigean, cuid dhiubh air an cruthachadh mar thoradh air ath-bheachdan mar fo-stuthan. Agus dè na gasa a rugadh ann an nàdar? Is e na ceithir gasaichean den t-seòrsa nàdarra nàdarra seo ceithir:

• gas nàdarrach, aig a bheil am foirmle de CH _4;
• Naitridean, N _2;
• haidridean, H _2;
• carbon dà-ogsaid, CO _2.

Gu dearbh, tha cuid eile - ocsaidean, haidridean sulfide, Ammonia, inert millteach, carbon monoxide. Ach, tha na h-àireamhan gu h-àrd cudromach airson daoine agus tha iad gan cleachdadh airson diofar adhbharan, a 'gabhail a-steach connadh.

Dè a th 'ann an gas nàdarra?

Is e nàdarra an seòrsa gas a tha nàdair a 'toirt dhuinn. Is e sin, an tè aig a bheil susbaint ann an cuan na Talmhainn mòran nas àirde agus nas motha na an t-suim a gheibh e ann an gnìomhachas mar thoradh air ath-bheachdan ceimigeach.

Tha e àbhaisteach a bhith a 'gairm meat gas nàdarra, ach chan eil seo gu tur fìor. Ma tha sinn a 'beachdachadh air a bhith a' dèanamh gas mar sin le bloighean, chì sinn a cho-phàirt a leanas:

• Methan (suas ri 96%);
• Ethane;
• Propane;
• Butane;
• Hydrogen;
• Carbon dà-ogsaid;
• Nitrigan;
• Hydrogen sulfide (sùimean beaga, luath).

Mar sin, tha e coltach gu bheil an gas nàdarrach - measgachadh de grunn nàdarra millteach.

Gas Nàdarra: Foirmle

Bho thaobh ceimigeach, tha gas nàdarra na mheasgachadh de hydrocarbons linear sìmplidh - meatan, ethan, propane agus bòtan. Ach seach gu bheil tomhas nas motha fhathast ann, tha e cumanta am foirmle coitcheann de gas nàdarra a nochdadh leis an fhoirmle dìreach meatailt. Mar sin, tha e a 'tionndadh a-mach gu bheil a' foirmle ceimigeach nàdarra gas meatan CH _4.

Tha na foirmlean empirigeach a leanas anns na pàirtean eile ann an ceimigeachd:

• ethane - C ₂ H _6;
• propane - C ₃ H _8;
• butane - C ₄ H _10;
• carbon dà-ogsaid - CO _2;
• naitridean - N _2;
• H - H _2;
• haidridean sulfide - H ₂ S.

Tha measgachadh de stuthan mar seo gas nàdarra. Tha foirmle a phrìomh chompanaidh meatailt a 'sealltainn gu bheil an susbaint gualain ann glè bheag. Tha seo a 'toirt buaidh air na feartan corporra aice, mar eisimpleir, mar an comas losgadh le lasair gun chrìonadh gu tur. Ged a tha buill eile a homologous sreath (sreath sàthaichte hydrocarbons no alkanes) rè an losgaidh a chruthachadh dubh làn ceothaidh lasair.

A bhith nad nàdar

Ann an nàdar, tha an gas seo air a lorg domhainn fon talamh, fo shreathan tiugh is dlùth de chreagan grùideach. Tha dà phrìomh theòiridh ann mu thùs gas nàdarra ann an nàdar.

1. Teòiridh gluasadan teactonaigeach nan creagan. Tha luchd-taic an teòiridh seo a 'creidsinn gu bheil hydrocarbons ann an taobh a-staigh an ùir an-còmhnaidh agus ag èirigh mar thoradh air gluasadan teactonaigeach agus gearraidhean suas. Aig a 'mhullach, bidh cuideam àrd agus teòthachd atharrachaidh gan cruth-atharrachadh mar thoradh air ath-bheachdan ceimigeach a-steach do dhà mhèinnearachd nàdarra - ola agus gas.
2. Tha an teòiridh bith-ghinealach a 'bruidhinn air dòigh eile, a thàinig gu buil gu bhith a' cruthachadh gas nàdarra. Tha am foirmle aige a 'nochdadh an riochdachadh càileachdail - carbon agus haidridean, a tha a' sealltainn gu robh an cruthachadh a 'toirt a-steach beathaichean organaig beò, a chaidh na cuirp aca a thogail bho na h-eileamaidean sin, mar a h-uile nì beò air a' phlanaid againn a tha gu ruige seo. Le ùine a 'dol seachad bha na beathaichean agus na lusan a bha marbh a' tighinn sìos gu làr na mara, far nach robh ocsaidean no bacteria ann a bha comasach air a bhith a 'cur às do mhòran fàs-bheairteach. Mar thoradh air daingneachadh anaerobic, chaidh am bith-thomas a dhubhadh às, agus airson dà mhillean bliadhna, chaidh dà stòras de mhèinnirean - ola agus gas - a chruthachadh. Mar so bunait an dà chuid de na h-aon - e hydrocarbons agus ìre ìosal Mhoileciuilich cuideam stuthan. Tha foirmle ceimigeach gas agus ola a 'dearbhadh seo. Ach, fo bhuaidh diofar shuidheachaidhean, bidh diofar stuthan air an cruthachadh: brùthadh àrd agus teòthachd - gas, comharran ìseal - ola.

Gu ruige seo, tha na prìomh thasgaidhean agus stòrasan gas nan dùthchannan leithid an Ruis, na Stàitean Aonaichte, Canada, Iran, Nirribhidh agus an Òlaind.

A rèir a stàite iomlan, chan urrainn gas nàdarra a bhith ann an-còmhnaidh a-mhàin ann an staid gas. Tha grunn roghainnean ann airson a chumadh:

1. Tha am gas air a sgaoileadh ann am molecolalan ola.
2. Tha an gas air a sgaoileadh ann am mòr-mholalan uisge.
3. Bidh an gas a 'cruthachadh hydrates gas làidir.
4. Fo chumhachan àbhaisteach, cumadh gaseous.

Tha a h-uile h-aon de na stàitean sin na thasgadh fhèin agus tha e gu math luachmhor do dhaoine.

Obrachadh anns an obair-lann agus gnìomhachas

A bharrachd air na h-àiteachan nàdarra de chruthachadh gas, tha grunn dhòighean ann airson faighinn a-steach don t-saotharlann. Ach, chan eil na modhan sin, mar as trice, air an cleachdadh ach airson earrannan beaga den toradh, seach nach eil e buannachdail a bhith a 'tuigsinn gintinn gas nàdarra san obair-lann.

Modhan saotharlann:

1. Hydrolysis ìosal Mhoileciuilich choimeasgaidhean - almain carbide: ₄ AL C ₃ + ₂ O 12H = 3CH ₄ + 4AL (OH) _3.
2. Sodium acetate ann an làthair alkali: CH ₃ COOH + NaOH = CH ₄ + ₂ Na CO _3.
3. Bho syngas: CO 3H + ₂ = CH ₄ + ₂ H O.
4. De shusbaint sìmplidh - hydrogen agus carbon - aig teòthachd agus cuideam àrd.

Tha foirmle ceimigeach nàdarra gas meatan foirmle a nochdadh mar sin, a h-uile ath-bhualaidhean feart alkanes, air a chomharrachadh airson a thoirt gas.

Ann an gnìomhachas, tha meatan air a thoirt bho thasgaidhean nàdarra agus air a phròiseasachadh le bloighean. Cuideachd, feumar an gasa a tha a dhìth a bhith air a ghlanadh. Às deidh sin, chan eil am foirmle gas nàdarra meataneach a 'sealltainn ach pàirt de na pàirtean sin a tha ann. Agus airson cleachdadh teaghlaich, tha feum agad air gas glan nach eil stuthan eile ann, ach a-mhàin meatan. Gheibhear caochladh inneal, propane, butane agus gasa eile cuideachd.

Feartan corporra

Tha am foirmle gas a 'toirt beachd air dè na feartan corporra a bu chòir a shealbhachadh. Beachdaich sinn, dè na feartan sin.

1. Beatha gun dath gun smuaintean.
2. Tuairmeas dùmhlachd-dhealachadh mòr eadar 0,7-1 kg / m ^3.
3. Tha an losgaidh teòthachd 650 C. ⁰
4. Cha mhòr nach eil e cho dàna na èadhar.
5. Is e an teas a chaidh a leigeil ma sgaoil le bhith a 'losgadh aon mheatair ciùbach de gas 46 millean Joules.
6. Ann an co-chruinneachaidhean àrda (còrr air 15%) san adhar, tha an gas gu math spreadhartach.
7. Nuair a thèid a chleachdadh mar chonnadh, tha e a 'sealltainn àireamh ochdainn de 130.

Gheibhear gas glan a-mhàin às deidh a dhol tro ionadan leigheis sònraichte (togalaichean), a tha air an togail aig an làrach far a bheil an mèinnear air a tharraing.

Iarrtas

Tha grunn phrìomh raointean cleachdadh gas nàdarra. An dèidh a bharrachd air a 'phrìomh phàirt, an gas a tha a' foirmle CH ₄ chleachdadh agus a h-uile co-phàirtean eile den mheasgachadh.

1. Raon teaghlaich mu bheatha dhaoine. Tha seo a 'toirt a-steach gas airson còcaireachd, teasachadh thogalaichean còmhnaidheach, connadh airson seòmraichean ghoilearan agus mar sin air adhart. Gus an gas a thathar a 'cleachdadh airson còcaireachd, cuir ris stuthan sònraichte a bhuineas don bhuidheann mercaptans. Tha seo air a dhèanamh gus am bi pìob no casg eile air gas a 'sruthadh, faodaidh daoine fàileadh a dhèanamh air agus a dhol an gnìomh. Tha measgachadh de gas dachaigheil (measgachadh de propane agus butane) gu math spreadsach aig cuibhreannan àrda. Bidh Mercaptans cuideachd a 'dèanamh gas nàdarra mì-thlachdmhor. Tha am foirmle aca a 'gabhail a-steach eileamaidean leithid sulbhur agus fosfair, a tha a' toirt dhaibh seo sònraichte.

2. Dèanamh ceimigeach. Anns an raon seo, 'se gas nàdarra a th' ann am fear de na prìomh stuthan tùsail airson iomadh ath-bheothachadh airson coimeasgaidhean cudromach, agus tha am foirmle aca a 'sealltainn anns a bheil sin a' dèanamh comasach air pàirt a ghabhail:

• Stèidh airson plastaichean a dhèanamh, is iad sin na stuthan ùra as cumanta airson cha mhòr a h-uile gnìomhachas;
• Stuthan crudha ann an synthesis ethane, hydrogen cyanide agus ammonia. Bidh na stuthan aca fhèin a 'dol air adhart gu bhith a' dèanamh iomadh snàithleach agus innealan, todhar agus teasairginn ann an togail san àm ri teachd;
• Tha rubar, meatanal, searbh organach - air an cruthachadh bho meatan agus stuthan eile. Bidh iad a 'lorg tagradh gu practaigeach anns gach raon de bheatha dhaonna;
• Chaidh Polyethylene agus iomadach companaidh eile de shintéantach a thoirt a-mach a 'toirt taing do mheatan.

3. Cleachd mar chonnadh. Agus airson seòrsa sam bith de ghnìomhachd daonna, a 'tòiseachadh le bhith a' lìonadh an seòrsa de lampaichean bùird iomchaidh agus mus obraich cumhachd lùths teirmeach. Thathar a 'meas gu bheil an seòrsa connaidh seo fuaim àrainneachdail agus freagarrach an aghaidh a h-uile modh eile. Ach, rè lagachadh, bidh meatan a 'cruthachadh carbon dà-ogsaid, mar stuth organach sam bith eile. Agus tha fios gun adhbharaich buaidh an taigh-glainne air an Talamh. Mar sin, tha e mar amas air daoine lorg glainne eadhon agus stòras càileachdail lùth teirmeach.

Gu ruige seo, is iad seo na prìomh stòran a bhios a 'cleachdadh gas nàdarra. Tha an fhoirmle aige, ma ghabhas sinn a h-uile pàtran iom-fhillte, a 'sealltainn gur e goireas practaigeach ath-nuadhachail a th' ann, ach gu bheil feum air ùine mhòr airson seo. Tha an dùthaich againn le stòrasan gas gu math fortanach, seach gu bheil uiread de fosail nàdarra gu leòr airson iomadh ceud bliadhna, chan ann a-mhàin don Ruis fhèin, ach cuideachd airson iomadh dùthaich den t-saoghal tro às-mhalairt.

Nitrigin

Tha e na phàirt riatanach de thasgaidhean nàdarra ola is gas. A thuilleadh air an sin, tha an gas seo a 'gabhail a-steach a' chuid as motha den tomhas anns an èadhar (78%), agus tha e cuideachd a 'nochdadh mar choimeasgaidhean nàdarra de nitrate anns an lithosphere.

Mar stuth sìmplidh, chan eil nitrigin air a chleachdadh gu tric le ùir-bheairtean beò. 'S e am foirmle den fhoirm ₂ N, no, a thaobh dàimhean ceimigeach, N≡N. Tha làthaireachd de leithid de cheangal làidir a 'comharrachadh àrdachadh seasmhachd agus iomadachd ceimigeach a' mholacail fo chumhachan àbhaisteach. Tha seo a 'mìneachadh an comas a bhith ann gu bheil mòran den gas seo ann an cruth an-asgaidh san àile.

Ann an cruth stuth sìmplidh, faodar nitrigin a shuidheachadh le fàs-bheairtean sònraichte - bacteria nodule. An uairsin bidh iad a 'dèanamh a-steach gu foirm nas freagarraiche airson lusan an gas seo agus mar sin bidh iad a' dèanamh beathachadh mhèinnearach air na siostaman lusan.

Tha grunn cho-theacsaichean bunaiteach ann an cruth a bheil nitrigin ann an nàdar. Tha am foirmle aca mar a leanas:

• oxides - GUN _2, N ₂ O, N ₂ O _5;
• acid - nitrous agus nitric HNO ₂ HNO ₃ (air a riochdachadh le dealanaich mìneachadh, a chuidicheas bho oxides ann an adhair);
• nitrate - Kno _3, EH Nano _3, agus mar sin air.

Bidh an duine a 'cleachdadh nitrigin chan ann a-mhàin ann an cruth gas, ach cuideachd ann an staid lid. Tha comas a bhith nan lionn aig teothachd gu h-ìosal -170 C ^0, a tha ga dhèanamh freagarrach do reothadh glasraich agus beathach nèapraigean, mòran stuthan. Is e seo as coireach gu bheil nitrigin leochail air a chleachdadh gu farsaing ann an leigheas.

Cuideachd, tha nitrigin na bhunait airson aon de na prìomh choimeasgaidhean aige fhaighinn - ammonia. Tha a bhith a 'dèanamh an stuth seo gu math mòr, oir tha e air a chleachdadh gu farsaing ann am beatha làitheil agus gnìomhachas (a' dèanamh rubair, dathan, plastics, fiber synthetics, acids organach, peant agus saorsa, spreadsichean, msaa).

Carbon dà-ogsaid

Dè a th 'ann am foirmle airson an stuth? Carbon dà-ogsaid a sgrìobhadh mar CO _2. Is e an ceangal anns a 'mhuilcéile covalent lag pola, feachdan ceimigeach dùbailte làidir eadar carbon agus oxygen. Tha seo a 'comharrachadh seasmhachd agus inertness a' mhuilcín fo chumhachan àbhaisteach. Tha an fhìrinn seo air a dhaingneachadh le bhith a 'faighinn carbon dà-ogsaid an-asgaidh ann an àile na Talmhainn.

Tha an stuth seo na phàirt riatanach de gas nàdarra agus ola, agus tha e cuideachd a 'cruinneachadh ann an sreathan àrda àile na plannta, ag adhbharachadh droch bhuaidh taigh-glainne.

Tha mòran de charbon dà-ogsaid ga chruthachadh le bhith a 'losgadh seòrsa de chonnadh organach. Ge bith a tha guail, fiodh, gas no connadh eile, a 'crìochnachadh a' losgadh gu cruthachadh uisge agus an stuth seo.

Mar sin tha e a 'dearbhadh gu bheil an cruinneachadh anns an àile air a bhith seasmhach. Mar sin, is e obair chudromach de chomann-sòisealta an latha an-diugh a bhith a 'lorg connadh eile a bheir an ìre as lugha de thaigh-glainne.

Hydrogen

Is e eileamaid tuiteamach eile a tha a 'tachairt ann an cruthachadh mèinnirean nàdarra haidridean. Gas aig a bheil foirmle - H _2. An stuth as fhasa de na h-uile a tha fiosraichte.

Air sgàth nan togalaichean sònraichte aige, tha e a 'còmhnaidh ann an dà àite anns a' bhòrd ràitheil - am measg meatailtilean alcalà agus halogens. Le aon dealanach ann, tha e comasach air a thoirt (feartan meatailt, ath-bheothachadh), agus gabhail ri (togalaichean neo-fhillteil, dìomhaireachd).

Is e connadh càirdeil don àrainneachd a th 'anns a' phrìomh raon cleachdaidh, far am faic luchd-saidheans an àm ri teachd. Adhbharan:

• Sùim neo-chrìochnach de stocan den gas seo;
• Cruthachadh dìreach uisge mar thoradh air losgadh.

Ach, feumaidh an teicneòlas iomlan a tha a 'leasachadh hydrogain mar stòr lùtha crìoch a chur air mòran de cho-ionnanachdan.

Foirmlean airson àireamhachd, dùmhlachd agus tomhas de ghhasan a mheasadh

Ann am fiosaig agus ceimigeachd, thathar a 'cleachdadh grunn dhòighean bunaiteach airson gasa obrachadh. Mar sin, mar eisimpleir, ma tha sinn a 'bruidhinn mu aon de na paramamaidean as bunaitiche, leithid mòr gas, bidh am foirmle airson àireamhachadh mar a leanas:

M = V * þ, far a bheil þ dùmhlachd a 'chùis, agus V a thomhas.

Mar eisimpleir, ma dh'fheumas sinn àireamhachd gas nàdarra de 1 meatair ciùbach a thomhas fo chumhachan àbhaisteach, gabhaidh sinn an luach àbhaisteach àbhaisteach den dùmhlachd anns na stuthan fiosrachaidh. Bidh e co-ionnan ri 0,68 kg / m ^3. A-nis gu bheil fios againn air tomhas agus dùmhlachd a 'gas, tha am foirmle àireamhachaidh gu tur a' coileanadh nan riatanasan. An uairsin:

m (CH ₄₎ = 0,68 kg / m ³ * 1 ^m3 = 0,68 kg, mar a lùghdachadh meatairean ciùbach.

Tha am foirmle airson tomhas gas, air an làimh eile, a 'gabhail a-steach nan suaicheantais mòra agus dùmhlachd. Is e sin, is urrainn dhuinn an luach seo a mhìneachadh bhon cho-dhealbhadh gu h-àrd:

V = m / mh, an uair sin aig ìre na h-uiread de 2 cg meatan a tha co-ionnan ri 2 / 0,68 = 2,914 m ^3.

Cuideachd ann an cùisean nas iom-fhillte (nuair a tha suidheachaidhean neo-àbhaisteach), thèid co-aontar Mendeleev-Clapeyron a chleachdadh gus uiread is tomhas de ghasaichean a mheas, aig a bheil an fhoirm:

P * V = m / M * R * T, far a bheil p an cuideam gas, V is e an tomhas-lìonaidh, m agus M an t-uamhas mòr agus a 'mholar ma seach, is e R an seasmhachd gas coitcheann co-ionann ri 8,314, agus T an teòthachd ann an Kelvin.

Tha foirmle gas-tomhais leithid seo a 'ciallachadh gum bi e comasach obrachadh a-mach gu ìre a tha faisg air luach gàr math a tha ann ach gu h-inntinneach agus gu bheil e air a chleachdadh airson bun-bheachd eas-fhillte ann am fuasgladh dhuilgheadasan ann am fiosaig agus ceimigeachd. Faodaidh tu cuideachd an tomhas-lìonaidh obrachadh leis an co-aontar Boyle-Mariotte, a tha coltach ris an seo:

V = p _n * V * _n T / p * _{n T,} far an clàr-amais luach n - tha fo àbhaisteach luachan coitcheann h.

Gus an àireamhachadh a bu ceart agus co-chòrdail ris an da-rìribh, leithid an roghainn a bhith a 'beachdachadh, mar a tha dùmhlachd an gas. Tha am foirmle airson obrachadh a-mach paramadair seo tha e ann fhathast moot phuing. Co-dhùnadh a 'cleachdadh as cumanta sìmplidh,' se sin:

Th = m ₀ * n, far a bheil m ₀ - Mhoileciuilich mass (kg) n - dùmhlachd aonad - ^{1/3 m.}

Ach, ann an cuid de chùisean tha e riatanach a bhith a 'cleachdadh eile, nas iom-fhillte agus coileanta àireamhachadh le ioma-chaochladairean a dheasachadh ceart agus nas fhaisge air an deagh thoradh.