Methan verbrennt emissionsarm. Methanleck in Kalifornien war „das größte in der Geschichte der USA“

Problem Umweltsicherheit Der Kraftverkehr ist Teil des Umweltsicherheitsproblems des Landes. Emissionen von Schadstoffen in die Atmosphäre aus Fahrzeuge steigen in Russland jährlich um durchschnittlich 3,1 %. Infolgedessen beträgt der jährliche Umweltschaden durch den Betrieb des russischen Transportkomplexes mehr als 3,5 Milliarden Dollar, und dieser Betrag wächst weiter.

Der Beitrag von Autos zur Umweltverschmutzung beträgt 60-90% (in Moskau - 92%). Automotoren geben in die Luft von Städten mehr als 95 % Kohlenmonoxid, etwa 65 % Kohlenwasserstoffe und 30 % Stickoxide ab. Beim Verbrennen von 1 kg Benzin gelangen 465 g Kohlenmonoxid, 25 g Kohlenwasserstoffe, 15 g Stickoxide in die Atmosphäre. Außerdem werden 14,5 kg Luft benötigt, um 1 kg Benzin zu verbrennen. Das ist der Motor Verbrennungs(ICE) verbraucht innerhalb einer Stunde etwa 200 Liter Sauerstoff – 2,5-mal mehr als ein Mensch an einem Tag atmet. An der gesamten Luftverschmutzung durch giftige Fahrzeugemissionen beträgt der Anteil der Ottomotoren 93-95%, der Dieselmotoren 5-7%. Zwar ist der Rußausstoß bei letzterem 5- bis 6-mal höher.

Verbesserung der Kraftstoffeigenschaften durch Additive

Die Zugabe bestimmter Additive zum Kraftstoff kann die Bildung von Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen, Aldehyden und Ruß reduzieren. Zur Verbesserung der Betriebs- und Umwelteigenschaften Motorbenzin Detergenzien und multifunktionale Additive werden in ihre Zusammensetzung eingeführt (siehe Tabelle).

Ein wirksames Mittel zur Bekämpfung von Ablagerungen im Vergaser und Ansaugsystem war die Zugabe von speziellen Waschmittelzusätzen zum Benzin.

Markierungszusätze werden in so geringer Konzentration in Benzin eingebracht, dass sie die physikalisch-chemischen und betrieblichen Eigenschaften praktisch nicht beeinflussen.

Finnland hat ein Additiv für Futura-Benzin entwickelt, das kein Blei enthält und die Oktanzahl auf 95 erhöht. Das Additiv reinigt den Motor effektiv, reduziert die Ventilverschmutzung, schützt das Kraftstoffsystem vor Korrosion, erhöht die Frostbeständigkeit des Vergasers, sorgt für eine gleichmäßige Kraftstoffverbrennung und reduziert Emissionen Schadstoffe.

Aus heimischen Entwicklungen bemerken wir das Antiklopfadditiv auf Basis von Mangan TsTM, das 50-mal weniger toxisch ist als Tetraethylblei und die Oktanzahl erheblich erhöht. JSC "Omsky Kauchuk" startete die Produktion von Methylretichnobutylether (MTBE) mit einer hohen Oktanzahl von 110 Einheiten - einem Zusatz zu Benzin, der dessen Qualität und Umweltfreundlichkeit erheblich verbessert. Seine Verwendung reduziert den Inhalt in Abgase CO um 10–20 %, unverbrannte Kohlenwasserstoffe um 5–10 % und schädliche flüchtige Verbindungen um 13–17 %.

Verwendungszweck nicht traditionelle Arten Kraftstoff

Die Welt größte automobile Bedenken investieren Milliarden von Dollar in die Technologieentwicklung alternative Arten Kraftstoff und Energiequellen für Autos. In den letzten zehn Jahren wurde intensiv nach alternativen Kraftstoffen gesucht, die billig wären und nicht schädliche Emissionen. Alle alternativen Kraftstoffe sind Kraftstoffe für Kraftfahrzeuge, außer Benzin und Dieselkraftstoff.

Methan (Flüssiggas) ist in unserem Land ein besonders vielversprechendes Gas für den Einsatz in Fahrzeugen. Zu seinen Vorteilen gehören große Ressourcen im Vergleich zu Öl und weniger giftige Abgase. Es gibt jedoch ein Problem bei der Speicherung von komprimiertem Gas an Bord von Personenkraftwagen, da dies leichte und starke Flaschen aus Verbundmaterialien erfordert, die einem Druck von 20 MPa standhalten können.

Komprimierte Gase bei normale Temperatur auch dann ihren gasförmigen Zustand behalten hoher Druck. Sie gehen bei einer Temperatur unter -820 °C und einem Druck von 4,5 MPa in einen flüssigen Zustand über. Der Hauptbestandteil ist Methan, es gibt andere Kohlenwasserstoffe sowie Kohlendioxid, Sauerstoff, Stickstoff, Wasser und mechanische Verunreinigungen.

Der Hauptnachteil der Gasballonausrüstung für komprimierte Gase ist ihr Gewicht. Eine Flasche aus legiertem Stahl mit einem Fassungsvermögen von 50 Litern mit einem Gas bei einem Druck von 200 MPa wiegt 62,5 kg und eine Flasche aus Kohlenstoffstahl wiegt 93 kg. Volltanken Acht Zylinder, deren Masse 14 % der Tragfähigkeit des Fahrzeugs ausmacht, ermöglichen eine Laufleistung von 200–280 km. Beim Ersetzen von Benzin durch komprimiertes Erdgas sinkt die Motorleistung um 18-20%, die Geschwindigkeit um 5-6% und die Beschleunigungszeit um 24-30%.

Der Weg zur Steigerung der Effizienz der Verwendung von komprimiertem Erdgas besteht darin, das Verdichtungsverhältnis auf 10 zu erhöhen, den Füllgrad der Motorzylinder durch Vergrößerung des Durchmessers der Einlassleitung zu erhöhen, die Erwärmung des Gases am Einlass zu eliminieren und zu ändern die Ventilsteuerung. All dies erfordert konstruktive Modifikationen des Motors, aber die Erdgasreserven sind im Vergleich zu Erdöl so bedeutend, dass sie eine vielversprechende Nutzung zulassen. Es ist möglich, die Masse von Zylindern durch Verflüssigen von Gas zu reduzieren niedrige Temperaturen(-1600С) und seine Lagerung in isothermischen Zylindern. Hinsichtlich der Energieintensität ist ein solches Gas mit flüssigem Erdölbrennstoff vergleichbar.

Im Vergleich zu Benzin hat Methan folgende Vorteile: Es ist 1,5- bis 2-mal billiger, hat eine höhere Detonationsbeständigkeit und der Motor läuft weicher, seine Ressource erhöht sich um das 1,5-fache und die Lebensdauer Motoröl Doppel.

Beim Umschalten auf Flüssiggas sinkt die Motorleistung um 3-4%. Dies kann vermieden werden, indem das Gemisch im Ansaugtrakt gekühlt oder das Verdichtungsverhältnis erhöht wird, da die Oktanzahl von Benzin höher ist als die von Benzin. Am besten nutzt man die hohe Klopffestigkeit des Gases, indem man den Zündzeitpunkt erhöht.

Butan ist der kalorienreichste und am leichtesten komprimierbare Teil Kraftstoffgemisch. Um einen gesättigten Dampfdruck zu erzeugen, wird die Flasche zu nicht mehr als 90 % gefüllt.

Flüssiggas (Propan-Butan). In Europa wird dieser Kraftstoff von assoziierten Unternehmen bezogen Ölgase, heißt LPG (Liqefied Petroleum Gas - verflüssigtes Benzingas). Während sich komprimiertes Gas (Methan) in Tanks mit einem Druck von 20 MPa befindet, verflüssigt sich Flüssiggas bereits bei 0,6–0,8 MPa. In der EU werden heute etwa 2,8 Millionen Autos mit Flüssiggas betrieben. Sanierungsunternehmen Kraftstoffsysteme Autos unter LPG nehmen sie etwa 2 Tausend Euro für ihre Arbeit. Darüber hinaus rüstet Isuzu sein 3,5-Liter-Trooper-Modell ab Werk mit einer 100-Liter-Flasche für dieses Gas aus. In den USA werden 80 % der Erdölprodukte nicht mehr aus Öl, sondern aus Begleitgasen – Propan-Butan und Ethan – gewonnen, während in Russland aufgrund veralteter Raffinerien, die hauptsächlich in den 1960er Jahren entstanden sind, nur noch auf die Verarbeitung von Erdöl geachtet wird verbundene Erdölgase (wir verarbeiten nur 72 % des produzierten Öls, wir verlieren den Rest, während in entwickelten Ländern bis zu 95 % des produzierten Öls verarbeitet werden).

Gaskondensatbrennstoff ist ein natürliches Gemisch aus niedrigsiedenden Erdölkohlenwasserstoffen, das sich unter einem Druck von 4,9–9,8 MPa bei einer Temperatur von –1500 ° C in gasförmigem Zustand befindet.

Die Zugabe von Alkoholmischungen zu Benzin kann die Emissionen toxischer Komponenten in Abgasen um 10-15% reduzieren, und in Moskau, wo es bereits 4,5 Millionen Autos gibt, wird ein solches Ereignis die Emissionen um bis zu 7-10% reduzieren. Da diese Mischungen eine geringere photochemische Reaktivität aufweisen, beträgt die Emissionsminderung 15-17 %.

Alkohole gehören zu den synthetischen Kraftstoffen, von denen Methanol und Ethanol am bekanntesten sind. Bei einem Alkoholgehalt von bis zu 10 % im Kraftstoff ist keine Änderung des Motordesigns erforderlich, und durch die Einführung von Alkohol wird die Oktanzahl von 88 auf 94 erhöht, während der Gehalt an Stickoxiden und Kohlenwasserstoffen in den Abgasen reduziert wird.

Methanol ist Methyl- oder Holzalkohol. Rohstoffe sind Erdgas und Erdölrückstände. Die Synthese wird unter einem Druck von 25–60 MPa in Gegenwart von Katalysatoren bei einer Temperatur von 300–400°C durchgeführt. Seine Kosten übersteigen die Benzinkosten um das 1,5- bis 2-fache. Der Einsatz von Methanol erfordert eine konstruktive Änderung des Motors, da sich der Motorstart bei niedrigen Temperaturen verschlechtert. Die Zugabe von 3-5 % Methanol ermöglicht die Verwendung von Benzin mit niedrigerer Oktanzahl und ersetzt es verbleites Benzin zu bleifrei.

Methylalkohol enthält keine Kohlenwasserstoffverunreinigungen, die in Benzin vorhanden sind, er verbrennt vollständiger im Motor, so dass viel weniger Kohlenmonoxid in die Atmosphäre gelangt. Außerdem ist es bei Autounfällen weniger explosiv, weshalb es im Formel-1-Rennsport eingesetzt wird. Aber diese Art von Kraftstoff hat auch viele Nachteile. Der wichtigste unter ihnen ist die schlechte Mischung von unpolarem Benzin mit hochpolarem Alkohol. Um diesen Mangel zu beheben, verwendet man in Deutschland Tertiär-Butylalkohol (CH3)3SON, der sich in Benzin und Methylalkohol löst. Ein weiterer Nachteil ist die Hygroskopizität. brennbares Gemisch, mit Wasserdampf gesättigter Methylalkohol verursacht Metallkorrosion. Darüber hinaus wird beim Verbrennen 40 % weniger Energie erzeugt, was bedeutet, dass Sie das Auto öfter betanken müssen. Dennoch wird es seit den 1990er Jahren mit Methanol betrieben öffentliche Verkehrsmittel Infolgedessen verringerte sich in Stockholm die Emission von Schadstoffen um das Fünffache und ihre Toxizität nahm ebenfalls ab.

Ethanol - Ethyl- oder Weinalkohol, hergestellt aus Getreide, Kartoffeln, Zuckerrohr und anderen Pflanzen, verwendet sowohl in Mischungen mit Benzin als auch in reiner Form. Ethanol wird aus Altholz und Zuckerrohr gewonnen, versorgt den Motor mit hohe Effizienz und emissionsarm und ist besonders in warmen Ländern beliebt. Beispielsweise setzt Brasilien nach seiner Ölkrise 1973 aktiv auf Ethanol – mehr als 14 Millionen Autos im Land fahren mit diesem Kraftstoff. Außerdem bereitet sich der Ford-Konzern jetzt auf die Produktion vor Fokus-Modell FFV, die mit Kraftstoff namens E 85 betankt werden - einer Mischung aus 85% Standard und 15% Benzin.

dimethylether. Vertreter von Renault arbeiten zusammen mit der französischen Umweltschutzbehörde erfolgreich an einem Projekt zur Verwendung von Dimethylether, einem Flüssiggas, das in Aerosolen verwendet wird und dessen Verbrennungsprodukte wenig toxisch sind. Dieses Gas kann in Dieselfahrzeugen verwendet werden, da es eine höhere Oktanzahl als Dieselkraftstoff hat. Die Vorteile von Dimethylether sind, dass es keine aromatischen Kohlenwasserstoffe und Schwefel enthält, sich durch eine vollständige Verbrennung auszeichnet, keinen Ruß und keine Stickoxide in Abgasen enthält und keine Änderungen am Design erfordert Dieselmotor(erfordert nur eine geringfügige Aufrüstung des Kraftstoffversorgungssystems), bietet guter Start kalter Motor, hat mehr profitable Konditionen Produktion im Vergleich zu Dieselkraftstoff. Der gegenüber Dieselkraftstoff reduzierte Heizwert wird teilweise durch den höheren Wirkungsgrad des Motors und den Wegfall von Abgasreinigungskosten kompensiert.

Die Ökologisierung von Fahrzeugen ist ein komplexes gesellschaftliches Problem, das nicht einfach und billig gelöst werden kann. Was einst nah an der Aussicht auf einen Übergang zu Elektrofahrzeugen schien, ist noch sehr weit von der Realität entfernt. Es genügt zu sagen, dass Hunderttausende solcher Fahrzeuge, die bereits in entwickelten Ländern hergestellt wurden, in 90% der Fälle als Karren für den Transport kleiner Waren und Produkte verwendet werden. Daher gibt es noch keine Alternative zum Verbrennungsmotor, und es muss nach Möglichkeiten für eine breitere Anwendung gesucht werden. ökologische Arten Kraftstoffe, hauptsächlich komprimiertes Erdgas und alkoholische Kraftstoffe.

Zeitung "Ural Worker", Jekaterinburg.

Methan ist der Hauptbestandteil von Erdgas. Es wird in komprimierter Form als Kraftstoff verwendet. Die Betankung mit Erdgas begann in der Sowjetunion. Gleichzeitig wurden die meisten der heute existierenden Tankstellen gebaut. Tankstellen. Während der Perestroika-Zeit wurde die Entwicklung der Verwendung vielversprechender Kraftstoffe jedoch gestoppt. Heute über Methan als beste Alternative zu Benzin und Dieselkraftstoff sprach wieder. In den letzten 10 Jahren hat sich die Zahl der Methanfahrzeuge um das 7,5-fache erhöht. Heute sind weltweit 18 Millionen Autos mit Erdgas betankt! Methan tritt in Russland immer mehr selbstbewusst in Konkurrenz zu Benzin und Dieselkraftstoff. Und dafür gibt es mindestens fünf Gründe, die im Artikel diskutiert werden.

Grund Nr. 1. Profitabel

Der Hauptvorteil von Methan gegenüber herkömmlichen Erdölprodukten, Benzin und Dieselkraftstoff ist profitabler Preis. Wie Sie wissen, ist Russland der Weltmarktführer bei Erdgasreserven, und um es in Treibstoff umzuwandeln, minimale Kosten. Methan benötigt keine Aufbereitungsanlagen oder teure Ausrüstung. Das geförderte Gas muss in einem Kompressor verdichtet, in einen Autozylinder gepumpt werden und fertig – es kann losgehen. Darüber hinaus sind die Methankosten gesetzlich geregelt und dürfen 50 % des Preises von A-80-Benzin nicht überschreiten. Herkömmliche Kraftstoffe sind 2-3 Mal teurer als Erdgas und steigen stetig im Preis. Kraftstoffmarktexperten gehen davon aus, dass Methan langfristig nicht an wirtschaftlicher Attraktivität verlieren wird. Heute kostet 1 m 3 dieses Kraftstoffs nur 9-12 Rubel.

Grund Nummer 2. Umweltfreundlich

Abgase sind die Geißel moderner Städte. Bis zu 90 % der Schadstoffe in der Luft von Millionenstädten sind schädliche Emissionen von Fahrzeugen, die in Betrieb sind Erdöl, bei deren Verbrennung eine große Menge Ruß, Rauch und giftige Verbindungen von Schwermetallen entsteht.

Es ist erwiesen, dass Methan am stärksten ist umweltfreundlicher Treibstoff von bestehenden. Es verbrennt fast vollständig, sodass die Menge an schädlichen Emissionen im Vergleich zum gleichen Benzin um ein Vielfaches reduziert wird. Die Abgase eines Methanmotors enthalten 2-3 mal weniger Kohlenmonoxid und 2 mal weniger Stickoxide. Gleichzeitig wird der Rauch um das 9-fache reduziert und schädliche Schwefel- und Bleiverbindungen fehlen vollständig. Konkurrent ein dieser Fall nur Elektrofahrzeuge können dienen, aber gegeben ökologische Probleme Produktion und Entsorgung von Batterien, dann gewinnt Methan wieder in puncto Umweltfreundlichkeit.

All diese Faktoren bestätigen, dass es durchaus möglich ist, die Luft in Städten sauberer zu machen, ohne auf den Verkehr zu verzichten.

Grund Nummer 3. praktisch

Durch ihre eigene Leistungsmerkmale Methan ist Benzin und Dieselkraftstoff nicht unterlegen. Autofahrer, die bereits die Vorteile von Erdgas als Kraftstoff zu schätzen wussten, werden bestätigen, dass die Zeiten, in denen der Motor beim Umschalten auf Gas an Leistung verlor, längst vorbei sind. Methan ist der ideale Brennstoff für moderne Maschinen. In der Brennkammer bildet das Gas ein optimales Gemisch aus Kraftstoff und Luft. Der mit Methan betriebene Motor läuft ruhiger, leiser und vor allem länger als mit herkömmlichem Kraftstoff. Erdgas wäscht den Ölfilm nicht von den Zylinderwänden ab, was die Reibung und den Verschleiß der Teile reduziert. Methan verbrennt ohne Aschebildung, die sich normalerweise auf den Zylindern absetzt. Die Praxis zeigt, dass der Motor beim Betrieb mit Erdgas 1,5-2 mal länger hält.

Weltmarktführer in der Automobilindustrie sind sich aller Vorteile der Verwendung von Methan bewusst. Volkswagen, Opel, Ford, Audi, Mercedes-Benz bauen bereits die Serienfertigung von Autos mit Erdgasantrieb auf. Inländische Autohersteller versuchen mitzuhalten: AvtoVAZ hat einen Gas-Pkw herausgebracht Lada-Auto Priora und hat das Projekt bereits vorgestellt Dual-Fuel-Lada Granta. Insgesamt wurden heute weltweit mehr als 180 Modelle von erdgasbetriebenen Autos produziert. Die Ergebnisse zahlreicher Testfahrten zeigen, dass der Werkswagen auf Methan seinen Benzin-Konkurrenten in Sachen Power in nichts nachsteht.

Grund Nummer 4. Sicher

Der vom Ministerium für Notsituationen Russlands verwendete Klassifikator für brennbare Stoffe stuft Methan als das sicherste ein, die vierte Klasse. Benzin gehört in diesem Klassifikator zur dritten Klasse (mittelsensible Stoffe) und Propan-Butan sogar zur zweiten (sensiblen). Dies bedeutet, dass im Notfallsituationen Sie können keine Angst vor der Zündung von Erdgas haben - seine Zündschwelle ist im Vergleich zu Erdölkraftstoffen viel höher.

Die hohe Unbedenklichkeit von Methan liegt auch an seinen physikalischen Eigenschaften. Erdgas ist leichter als Luft und verflüchtigt sich bei Druckentlastung. Methan kann sich beispielsweise nicht in den Hohlräumen eines Autos ansammeln und eine explosionsfähige Konzentration bilden. Wie bei Gasflaschen werden moderne Behälter aus leichten und langlebigen Verbundwerkstoffen hergestellt. Daher sind die Zylinder auf einen hohen Sicherheitsspielraum ausgelegt Betriebsdruck 200 Atmosphären und hält jedem äußeren Einfluss stand. Methantanks sind mit einem Sicherheitssystem ausgestattet. Beispielsweise stoppt das automatische Multiventil im Falle einer Beschädigung der Gasleitung, die das Gas zum Motor abführt, sofort die Gaszufuhr.

Grund Nummer 5. Modern

In Ländern, die den Erdgastransport schon lange nutzen, gibt es ein breites Spektrum an Anreizmaßnahmen. Beispielsweise wird in Italien und Deutschland bei der Umrüstung eines Fahrzeugs auf Erdgas eine einmalige Prämie fällig. In vielen Ländern gilt für mit Methan betriebene Fahrzeuge ein ermäßigter Kfz-Steuersatz. In Russland dachte man auch darüber nach, ein Motivationssystem für den flächendeckenden Umstieg auf Methan zu schaffen. Die Möglichkeit der Bevorzugung von Haltern von erdgasbetriebenen Fahrzeugen wird ernsthaft diskutiert. Das Energieministerium hat eine Initiative zur Einführung eines ermäßigten Kfz-Steuersatzes für Besitzer von mit Methan betriebenen Fahrzeugen auf den Weg gebracht. Ein entsprechender Gesetzentwurf ist bereits in Vorbereitung.

Die ersten Personen des Landes betreuen die Frage der Ausweitung der Nutzung von Methan als Kraftstoff; Experten diskutieren die Entwicklung regionaler Programme in diese Richtung - alles deutet auf die bevorstehenden Veränderungen auf dem Kraftstoffmarkt hin. In Russland wurde bereits mit dem groß angelegten Bau der Gasabfüllinfrastruktur begonnen. In einem Jahr wird Erdgas so einfach zu tanken sein wie Benzin. Es ist Zeit, die Vorteile zu berechnen und über die Umstellung auf Methan nachzudenken.

Die Testarbeit umfasst 15 Aufgaben. Für die Bearbeitung der Chemiearbeit sind 1 Stunde 30 Minuten (90 Minuten) vorgesehen.

Aus dem Chemiestudium kennen Sie folgende Methoden zur Stofftrennung: Sedimentation, Filtration, Destillation (Destillation), Magnetwirkung, Verdampfung, Kristallisation.

Die Abbildungen 1-3 zeigen Situationen, in denen diese Kognitionsmethoden angewendet werden.

Welche der in den Bildern gezeigten Methoden SOLLTE das Gemisch NICHT trennen:

1) Aceton und Butanol-1;

2) Ton und Flusssand;

3) Bariumsulfat und Aceton?

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Die Abbildung zeigt ein Modell der elektronischen Struktur eines Atoms von einigen Chemisches Element.

Basierend auf der Analyse des vorgeschlagenen Modells:

1) Bestimmen Sie das chemische Element, dessen Atom eine solche elektronische Struktur hat.

2) Geben Sie die Periodennummer und die Gruppennummer im Periodensystem der chemischen Elemente D.I. Mendeleev, in dem sich dieses Element befindet.

3) Bestimmen Sie, ob eine einfache Substanz, die von diesem chemischen Element gebildet wird, zu Metallen oder Nichtmetallen gehört.

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Li; 2; 1 (oder ich); Metall

Periodensystem der chemischen Elemente D.I. Mendeleev ist eine reiche Sammlung von Informationen über chemische Elemente, ihre Eigenschaften und die Eigenschaften ihrer Verbindungen, über die Änderungsmuster dieser Eigenschaften, über Methoden zur Gewinnung von Substanzen sowie über ihr Vorkommen in der Natur. Beispielsweise ist bekannt, dass mit zunehmender Ordnungszahl eines chemischen Elements in Perioden die Elektronegativität von Atomen zunimmt und in Gruppen abnimmt.

Ordnen Sie anhand dieser Muster die folgenden Elemente in der Reihenfolge abnehmender Elektronegativität an: B, C, N, Al. Notieren Sie die Bezeichnungen der Elemente in der richtigen Reihenfolge.

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N → C → B → Al

Das Folgende sind die charakteristischen Eigenschaften von Substanzen, die eine molekulare und atomare Struktur haben.

Charakteristische Eigenschaften Substanzen

molekulare Struktur

fragil;

Feuerfest;

nicht flüchtig;

Lösungen und Schmelzen leiten elektrischer Strom.

ionische Struktur

Solide bei normale Bedingungen;

fragil;

Feuerfest;

nicht flüchtig;

Unlöslich in Wasser, leitet keinen Strom.

Verwenden diese Information, bestimmen, welche Struktur die Substanzen haben: Diamant C und Kaliumhydroxid KOH. Schreiben Sie Ihre Antwort in das dafür vorgesehene Feld.

1. Diamant C

2. Kaliumhydroxid KOH

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Diamant C hat eine atomare Struktur, Kaliumhydroxid KOH hat eine ionische Struktur

Oxide werden bedingt in vier Gruppen eingeteilt, wie im Diagramm gezeigt. Tragen Sie in diesem Schema für jede der vier Gruppen die fehlenden Gruppennamen oder chemischen Formeln von Oxiden (ein Beispiel der Formeln) ein, die zu dieser Gruppe gehören.

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Antwortelemente:

Gruppennamen werden aufgezeichnet: amphoter, basisch; Formeln von Stoffen der entsprechenden Gruppen werden aufgeschrieben.

(Andere Formulierungen der Antwort sind erlaubt, die ihre Bedeutung nicht verfälschen.)

Lesen Sie den folgenden Text und lösen Sie die Aufgaben 6-8

Natriumcarbonat (Soda, Na 2 CO 3) wird in der Glasherstellung, Seifenherstellung und der Herstellung von Wasch- und Reinigungsmitteln, Emails, zur Gewinnung von Ultramarinfarbstoff verwendet. Es wird auch zur Enthärtung von Wasser in Dampfkesseln und allgemein zur Reduzierung der Wasserhärte verwendet. In der Lebensmittelindustrie sind Natriumcarbonate als Lebensmittelzusatzstoff E500 registriert – ein Säureregulator, ein Backpulver, das das Verklumpen und Zusammenbacken verhindert.

Natriumcarbonat kann durch Umsetzung von Alkali und Kohlendioxid erhalten werden. 1861 patentierte der belgische Chemieingenieur Ernest Solvay ein Verfahren zur Herstellung von Soda, das noch heute verwendet wird. In eine gesättigte Kochsalzlösung werden äquimolare Mengen an gasförmigem Ammoniak und Kohlendioxid eingeleitet. Der ausgefallene Rückstand von schwerlöslichem Natriumhydrogencarbonat wird abfiltriert und durch Erhitzen auf 140-160°C calciniert (kalziniert), während es in Natriumcarbonat übergeht.

Der römische Arzt Dioscorides Pedanius schrieb über Soda als eine Substanz, die unter der Einwirkung von damals bekannten Säuren - Essigsäure CH 3 COOH und Schwefelsäure H 2 SO 4 - zischte und Gas freisetzte.

1) Geben Sie die im Text angegebene Molekulargleichung der Reaktion zur Gewinnung von Natriumcarbonat durch die Wechselwirkung von Alkali und Kohlendioxid an.

2) Was ist Seife aus chemischer Sicht?

Zeige die Antwort

1) 2 NaOH + CO 2 = Na 2 CO 3 + H 2 O

2) Seife ist chemisch gesehen ein Natrium- oder Kaliumsalz einer der höheren Carbonsäuren (Palmitinsäure, Stearinsäure ...)

1) Formulieren Sie in molekularer Form die im Text angegebene Gleichung für die Zersetzung von Natriumbicarbonat, die zur Bildung von Soda führt.

2) Was ist „Wasserhärte“?

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1) Ca (OH) 2 + CO 2 \u003d CaCO 3 ↓ + H 2 O

2) Ein Zeichen der Reaktion - die Bildung eines weißen Niederschlags von Calciumcarbonat

1) Schreiben Sie in abgekürzter ionischer Form die im Text angegebene Gleichung für die Wechselwirkung von Soda mit Essigsäure auf.

2) Zu welchen Elektrolyten – stark oder schwach – gehört Natriumcarbonat?

Zeige die Antwort

1) Ca(OH) 2 + FeSO 4 = Fe(OH) 2 ↓ + CaSO 4 ↓

2) Als Ergebnis der Reaktion fällt Eisenhydroxid aus und der Eisengehalt im Wasser wird deutlich reduziert

Das Schema der Redoxreaktion ist gegeben:

HIO 3 + H 2 O 2 → I 2 + O 2 + H 2 O

1) Stellen Sie eine elektronische Waage für diese Reaktion her.

2) Geben Sie das Oxidationsmittel und das Reduktionsmittel an.

3) Ordnen Sie die Koeffizienten in der Reaktionsgleichung an.

Zeige die Antwort

1) Kompilierte elektronische Waage:

2) Es wird angegeben, dass das Oxidationsmittel I +5 (oder Iodsäure) ist, das Reduktionsmittel O –1 (oder Wasserstoffperoxid) ist;

3) Die Reaktionsgleichung setzt sich zusammen aus:

2НIO 3 + 5Н 2 O 2 = I 2 + 5O 2 + 6Н 2 O

Das Transformationsschema ist gegeben:

P → P 2 O 5 → Ca 3 (PO 4) 2 → Ca (H 2 PO 4) 2

Schreiben Sie die Molekulargleichungen der Reaktionen auf, mit denen diese Umwandlungen durchgeführt werden können.

Zeige die Antwort

1) 4P + 5O 2 \u003d 2P 2 O 5

2) P 2 O 5 + ZCaO \u003d Ca 3 (PO 4) 2

3) Ca 3 (RO 4) 2 + 4H 3 RO 4 \u003d ZCa (H 2 RO 4) 2

Stellen Sie eine Entsprechung zwischen der Klasse organischer Substanzen und der Formel ihres Vertreters her: Wählen Sie für jede Position, die durch einen Buchstaben gekennzeichnet ist, die entsprechende Position aus, die durch eine Zahl gekennzeichnet ist.

KLASSE VON STOFFEN

A) 1,2-Dimethylbenzol

Seltsame Nachrichten kamen aus der Arktis. Eine gemeinsame russisch-amerikanische Expedition entdeckte große Methanemissionen im östlichen Teil der Arktis, im Norden der Beringsee und der Laptewsee. Laut Professor Igor Semiletov, dem Leiter der Expedition, gelangt Methan in großen Mengen aus Rissen in der Erdkruste am Boden in den Ozean, was ein Zeichen für eine erhöhte seismische Aktivität in der Arktis ist. Es wurde vor einiger Zeit vorhergesagt, und jetzt hat es begonnen. Tief unter den Gewässern der Arktis verursacht die globale Erwärmung die Freisetzung von Methan unter dem Meeresboden.

Methanemissionen lassen die durchschnittliche Jahrestemperatur in der Arktis ansteigen, was dazu führt, dass die arktischen Gletscher viel schneller schrumpfen als in jedem vergleichbaren Zeitraum der letzten achttausend Jahre.

Mehr als 250 Ströme von Gasblasen wurden kürzlich entdeckt, die vom Meeresboden in einem Gebiet westlich des norwegischen Svalbard-Archipels aufsteigen. Die meisten davon sind Methan – und als Treibhausgas viel gefährlicher als Kohlendioxid. Die Entdeckung wurde von britischen Wissenschaftlern gemacht, die auf einer Expedition an Bord des Forschungsschiffs James Clark Ross arbeiteten. Sie stellten auch fest, dass diese Region des Ozeans vom Western Svalbard Current umspült wird, der sich in den letzten 30 Jahren um 1 °C erwärmt hat.

Es wird angenommen, dass die Quelle dieser Methanemissionen Methanhydrat ist, das im Eis unter dem Meeresboden gespeichert ist. Bei steigender Temperatur wird es instabil und zersetzt sich unter Freisetzung von Methan. Bisher erreicht keiner der von Wissenschaftlern aufgezeichneten Gasblasenströme die Meeresoberfläche. Das gesamte Gas hat Zeit, sich in Wasser zu lösen und tritt noch nicht in die Atmosphäre ein. Zumindest für jetzt.

Aber gerade deshalb ist dieses Methan für unseren Planeten nicht als völlig ungefährlich anzusehen. Ein Teil davon durchläuft einen unkomplizierten chemische Reaktion, verwandelt sich in Kohlendioxid, das den Säuregehalt der aquatischen Umwelt erhöht. Nun, mächtigere Ströme werden früher oder später sicherlich die Atmosphäre erreichen - und vielleicht gibt es solche bereits in anderen Bereichen der Weltmeere.

Was an den britischen Ergebnissen auffällt, ist die Menge an Methanemissionen, die sie gefunden haben. Auf einer Fläche von nur 600 qm. km haben Wissenschaftler gezeigt, dass hier jährlich 27.000 Tonnen Gas freigesetzt werden, was bedeutet, dass allein die Hydratvorkommen in der Region Svalbard 20 Millionen Tonnen pro Jahr freisetzen können. Wenn wir diese Zahlen auf den gesamten Arktischen Ozean erweitern, stellt sich heraus, dass der Methangehalt in der Atmosphäre bereits jetzt allmählich zunehmen sollte. Jedes Jahr werden offenbar 500 bis 600 Millionen Tonnen dieses Gases hineingeworfen.

Einige Wissenschaftler glauben jedoch, dass Methan aus der Arktis einen anderen Ursprung hat und dieselbe Beschaffenheit hat wie das restliche Methan, das beispielsweise von Gazprom produziert wird. Sein Ursprungsort liegt ziemlich tief in den Eingeweiden des Planeten. In diesem Fall ist es unwahrscheinlich, dass die Erwärmung die Geschwindigkeit seiner Freisetzung aus dem Meereswasser beeinflusst. Aber selbst diese Wissenschaftler sind sich einig, dass eine solche Option unwahrscheinlich ist. Die Erwärmung beschleunigt die Freisetzung von Methan, und dieses Gas ist nicht nur giftig, sondern kann auch die weitere Erwärmung der Erde extrem beschleunigen. In diesem Sinne ist es viel gefährlicher als Kohlendioxid: Wenn der Grad seiner Auswirkung auf das Klima bedingt als Einheit genommen wird, beträgt die Treibhausaktivität von Methan 21.

Es stellt sich heraus, dass Wissenschaftler den Einfluss von Methan auf das Klima um 20-40 % unterschätzt haben. Aber in Bezug auf die globale Erwärmung ist es 25-mal gefährlicher als Kohlendioxid.

Der vom Goddard Institute for Space Studies (NASA) in New York geleitete Bericht behauptet, dass Methan die Bildung von Aerosolen blockiert, die den Planeten kühlen. Prognosen für die nächsten 100 Jahre besagen, dass jede Tonne Methan 25-mal größere Schäden verursachen wird als eine Tonne Kohlendioxid. Aber die Wirkung von Methan hält nicht so lange an wie die von CO2. Je kürzer also der Forschungszeitraum, desto mehr Vorwürfe gegen Methan.

Da in Neuseeland enorme Methanemissionen beobachtet werden, beschäftigen sich vor allem lokale Wissenschaftler mit diesem Problem. In der Zwischenzeit glauben sie, dass weitere Untersuchungen durchgeführt werden müssen, um endgültige Schlussfolgerungen zu ziehen. Martin Manning, Autor des jüngsten Berichts des Zwischenstaatlichen Ausschusses für Klimaänderungen, sagt, dass mindestens ein weiteres Experiment erforderlich ist. Weil die Aussage sehr kurz ist und das Problem wirklich komplex und nicht vollständig verstanden wird.
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http://globalist.org.ua/shorts/80790.html

Ein plötzlicher Methanstoß in der Arktis könnte die Welt um kolossale 60 Billionen Dollar zurückwerfen.
Milliarden Tonnen des Treibhausgases Methan sind knapp unter der Oberfläche des ostsibirischen Arktisschelfs eingeschlossen. Das Schmelzen bedeutet, dass das Gebiet bereit ist, jeden Moment einen riesigen gasförmigen Rülpser abzugeben – einen, der die globale Erwärmung um 35 Jahre vorantreiben und das Äquivalent des globalen BIP von fast einem Jahr kosten könnte.

Die wissenschaftliche Analyse eines Erdgaslecks in der Nähe von Los Angeles legt nahe, dass es das größte in der Geschichte der USA geworden ist. Das Leck im Aliso Canyon setzte fast 100.000 Tonnen Methan in die Atmosphäre frei, bevor es gestoppt werden konnte. Die Klimaauswirkungen werden auf die jährlichen Emissionen von einer halben Million Autos geschätzt. Forscher sagen, dass es einen weitaus größeren Einfluss auf die globale Erwärmung hatte als die BP-Ölpest 2010 im Golf von Mexiko. Das Leck, das erstmals am 23. Oktober entdeckt wurde, stammte von einem von 115 Bohrlöchern, die mit einem riesigen unterirdischen Erdgasspeicher verbunden waren, dem fünftgrößten in den USA. Der Bohrlocheigentümer, Southern California Gas Company (SoCalGas), hat sieben durchgeführt fehlgeschlagene Versuche Stoppen Sie die wogenden Schwaden von Methan und Ethan.

Bedenken hinsichtlich der Exposition gegenüber dem freigesetzten Gas führten schließlich zur Evakuierung von mehr als 11.000 Anwohnern in der Nähe, nachdem der kalifornische Gouverneur Jerry Brown den Ausnahmezustand in der Region ausgerufen hatte. Infolge der Freisetzung wurde täglich genug Gas in die Luft freigesetzt, um sich zu füllen Luftballon die Größe eines Fußballstadions. Auf seinem Höhepunkt war der Fluss doppelt so hoch wie die Methanemissionen aus dem gesamten Becken von Los Angeles. Das Leck wurde schließlich am 18. Februar abgedichtet. Zu diesem Zeitpunkt waren fast 100.000 Tonnen Methan in die Atmosphäre gelangt.

Überskalierte Proben

Die Wissenschaftler vervollständigten die Analyse auf der Grundlage von 13 Forschungsflügen, bei denen Luftproben in und um die Methanfackel sowie vom Boden aus genommen wurden. Die anfänglichen Messwerte der Flugzeuge waren so hoch, dass die Forscher ihre Überwachungsgeräte noch einmal auf Fehler überprüften. Die durch ein Bohrlochleck in die Atmosphäre freigesetzte Methanmenge ist die größte ihrer Art, die jemals in den USA gemessen wurde. Die größte Gasfreisetzung fand 2004 in Texas statt, aber da das meiste dieses Methans in dem Feuer verbrannt wurde, das auf die Explosion folgte, wurden die Auswirkungen auf das Klima geglättet. Die Forscher sagen, dass die Freisetzung einen erheblichen Einfluss auf die Fähigkeit Kaliforniens haben wird, seine Treibhausgasreduktionsziele in diesem Jahr zu erreichen. Methan ist eine Chemikalie mit kurzer atmosphärischer Lebensdauer, bleibt aber über einen Zeitraum von 100 Jahren ein sehr starkes Treibhausgas mit einer 25-mal größeren Wirkung als CO 2 . „In Bezug auf die Methanemissionen ist das Leck im Aliso Canyon das größte“, sagte Hauptautor Dr. Stephen Conley von der University of California, Davis. - "Sie hat am meisten getan großen Einfluss auf das Klima, das Überschreiten der BP-Ölpest."

Foto: Der undichte Brunnen, auf diesem Foto mit SS25 gekennzeichnet, befindet sich ganz in der Nähe der Porter Ranch.

Analyse ergab Überschuss normales Niveau mehrere potenziell schädliche Chemikalien, die freigesetzt werden, wenn Erdgas austritt. Dazu gehören Benzol, Toluol und Xylole, von denen festgestellt wurde, dass sie bei langfristiger Exposition die Gesundheit beeinträchtigen.

Rolle des Zufalls

Die Autoren glauben, dass dies der Fall ist wichtige Lektionen die aus dem Leck extrahiert werden können - insbesondere die Notwendigkeit einer sorgfältigeren Überwachung von Öl- und Gasanlagen. Sie argumentieren, dass unkoordinierte Aufsicht in den letzten Jahren zu großen Öl- und Gaslecks geführt hat. Sie verweisen auf den Aliso Canyon, den Ölunfall von BP und das Leck der Bohrinsel Total Elgin in der Nordsee als Beispiele für Fälle, in denen der Zufall bei der Kontrolle der Umweltauswirkungen eine größere Rolle spielte als die Absicht. Im Fall von Aliso Canyon arbeitete ein Vermessungsflugzeug an einem anderen Projekt, das nach Pipelineproblemen suchte, als die Wissenschaftler gebeten wurden, einen Brunnen mit einem Leck zu umfliegen. „Die Reaktion des Staates auf den Vorfall im Aliso Canyon war Unzufriedenheit mit der ersten Messung, die wir durchgeführt haben, in diesem Moment hat sich niemand vorstellen können, dass 50.000 kg Gas pro Stunde freigesetzt werden“, sagte Dr. Conley. "Aus meiner Sicht ist dies ein riesiges Versäumnis, insbesondere in Bezug auf das Pariser Klimaabkommen. Wie können wir die Treibhausgasemissionen überwachen und reduzieren, ohne unsere größten Quellen zu messen? Lecks dieser Art werden weiterhin auftreten. Versuchen wir, nachzusehen." kontinuierlich für sie, damit wir ernsthaft über die Reduzierung unserer Emissionen sprechen können."