☰ Содержание · Химия (Органическая химия)

Природный газ и уголь

Уроки 19 · 1 урок · А. Муталибов, Э. Муродов, С. Машарипов, Х. Исломова. Органическая химия, 10 класс, 1-е издание. Творческий издательско-полиграфический дом имени Гафура Гуляма, Ташкент, 2017
19

Природные источники углеводородов. Природный газ и уголь

Учебник: с. 73–77
ЦельОбъясните состав природного и попутного газа и угля, продукты коксования и их применение.
Новые слова
природный газ · tabiiy gazпопутный газ · yo‘ldosh gazкоксование · kokslashсинтез-газ · sintez-gaz
Объяснение

Природный газ на 90–98 % по объёму состоит из метана, остальное — этан, пропан, бутан и небольшие количества азота, CO₂ и сероводорода. Попутные газы выходят вместе с нефтью и содержат меньше метана и больше этана, пропана и бутана; низкотемпературная перегонка позволяет выделить отдельные углеводороды, газовый бензин и пропан-бутановую смесь (сжиженный газ). Природный газ — одно из самых чистых видов топлива: CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O + Q; из него также получают ацетилен (2CH₄ → C₂H₂ + 3H₂) и синтез-газ (CH₄ + H₂O → CO + 3H₂), из которого производят аммиак и спирты. При нагревании угля без доступа воздуха (коксовании) получают кокс, каменноугольную смолу, аммиачную воду и коксовый газ. Кокс применяют в металлургии для получения железа; из смолы выделяют бензол, толуол, фенол и нафталин; аммиачную воду используют для получения азотных удобрений; коксовый газ содержит H₂, CH₄ и пары бензола. В Узбекистане есть крупные газовые месторождения и предприятия по переработке газа (Шуртан, Мубарек), а также бурый уголь в Ангрене.

Примеры
Если 200 л природного газа содержат 95 % метана, то объём метана равен 200·95/100 = 190 л. Для 10 л метана по реакции CH₄ + 2O₂ нужно 20 л O₂; так как O₂ составляет около пятой части воздуха, необходимый объём воздуха равен 20·5 = 100 л.
Превращение метана в синтез-газ: CH₄ + H₂O → CO + 3H₂. 32 г метана (2 моль) дают 2 моль CO, то есть 56 г, и 6 моль H₂ (12 г).
Работа в классе

На уроке составьте таблицу «природный газ и сжиженный пропан-бутан»: состав, применение и меры предосторожности (если пахнет газом: никакого огня и выключателей, проветрить). Опытов с газом не проводится.

Упражнения
1
Какое вещество является главным компонентом природного газа?
2
250 л природного газа содержат 96 % метана. Каков объём метана в литрах?
3
Сколько литров воздуха необходимо для сгорания 10 л метана (O₂ составляет около 1/5 воздуха, CH₄ + 2O₂)?
4
Почему кокс используют в металлургии для получения железа?