Розділ 3. НАЙВАЖЛИВІШІ ОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ

§ 24. Вуглеводні в природі. Застосування вуглеводнів

182. Нафта € сумішшю вуглеводнів, переважно рідких, у яких розчинені невеликі кількості твердих і газуватих вуглеводнів, а також інших органічних сполук.

183. Оскільки нафта с сумішшю речовин, фізичні властивості яких дещо різняться. Склад нафти також може бути дещо різним.

184. Природний газ складається в основному з метану (об’ємна частка становить 85-99% ). Домішками є етан, кілька інших вуглеводнів, азот, вуглекислий газ, сірководень.

Супутній нафтовий газ схожий за складом на природний, але метану в ньому менше (30-40% за об’ємом), а етану та інших вуглеводнів — більше.

185. Основні сфери застосування вуглеводнів:

— метан використовують як паливо — у теплоенергетиці, промисловості, побуті;

— пропан та бутан - як замінники бензину в автомобільних двигунах;

— етап — для виробництва етилену;

— гомологи метану з кількістю атомів Карбону від 5 до 18 — компоненти бензину та гасу;

— етилен - сировина для виробництва поліетилену, етилового спирту, органічних розчинників та інших речовин;

— ацетилен — для виробництва етилового спирту, оцтової кислоти, полімерів, органічних розчинників; при зварюванні і різанні металів.

186. Переваги:

— зріджений газ має всі якості повноцінного палива і одночасно с одним з найбільш екологічно чистих видів палива (має меншу токсичність вихлопів, ніж бензин);

— газ є високоякісним пальним з октановим числом близько 105, тому ні в одному режимі роботи двигуна детонація неможлива;

— газове пальне подовжує працездатність двигуна внаслідок зменшення шкідливих відкладень всередині (і як наслідок - зменшення зносу деталей). Недоліки:

— збільшення ваги автомобіля на 30—40 кг;

— ускладнений запуск холодного двигуна;

— балон з газом займає певний об’єм в багажнику автомобіля (але не більш за 1/5).

187. Визначаємо, які об’єми метану, етану й пропану містяться у 1 м³ природного газу за їх об’ємними частками:

Складаємо рівняння реакцій згоряння газів:

За рівнянням (1) V(O₂) = 2 ∙ V(CII₄) = 2 ∙ 0,94 м³ = 1,88 м³.

За рівнянням (2) V(O₂) = 3,5 ∙ V(CII₄) = 3,5 ∙ 0,02 м³ = 0,07 м³.

За рівнянням (3) V(O₂) = 5 ∙ V(CH₄) = 5 ∙ 0,02 м³ = 0,1 м³.

Загальний об’єм кисню: 1,88 + 0,07 + 0,1 = 2,05 м³.

Визначаємо об’єм повітря, що містить 2,05 м³ кисню, беручи до уваги, що його вміст у повітрі становить 20%:

Відповідь: необхідно 10,25 м³ повітря.

188. Рівняння реакції:

З’ясовуємо кількість речовини карбон(IV) оксиду:

За рівнянням реакції n(С) = n(СO₂) = 0,8036 моль. Розраховуємо масу Карбону, що відповідає цій кількості речовини:

Визначаємо масову частку Карбону в антрациті, склавши пропорцію:

Відповідь: вміст Карбону у зразку антрациту становить 96,4%.