Номер 1, страница 124 - гдз по химии 10 класс учебник Колевич, Матулис

1. Что такое природный газ и нефть? Какие углеводороды входят в их состав? Какое значение имеют природный газ и нефть в нашей жизни?

Что такое природный газ и нефть?

Природный газ и нефть — это важнейшие горючие полезные ископаемые, образовавшиеся из органических веществ в толще земной коры в течение миллионов лет. Они являются основными источниками энергии и сырья для химической промышленности в современном мире.

Природный газ — это смесь газов, которая образовалась в результате анаэробного (без доступа кислорода) разложения органических остатков. Он залегает в земных недрах в газообразном состоянии (в виде отдельных скоплений или газовых шапок нефтегазовых месторождений), в растворенном виде в нефти или воде, а также в виде газогидратов — твердых кристаллических соединений. В чистом виде природный газ не имеет цвета и запаха.

Нефть — это горючая маслянистая жидкость, обычно темно-коричневого или черного цвета, со специфическим запахом. Она представляет собой сложную смесь углеводородов и других органических соединений. Нефть, как и газ, образуется из останков древних живых организмов. Она залегает на глубинах от десятков метров до нескольких километров. За свою исключительную важность для мировой экономики нефть получила название "черное золото".

Ответ: Природный газ — это ископаемая смесь газов, а нефть — ископаемая горючая маслянистая жидкость. Оба вещества образовались из органических остатков под землей и являются ключевыми полезными ископаемыми.

Какие углеводороды входят в их состав?

Состав природного газа и нефти сложен и варьируется в зависимости от месторождения.

В состав природного газа входят в основном низкомолекулярные углеводороды. Главным компонентом является метан ($CH_4$), его доля составляет от 70% до 98%. Кроме метана, в газе присутствуют его гомологи — другие алканы:
- Этан ($C_2H_6$)
- Пропан ($C_3H_8$)
- Бутан ($C_4H_{10}$)
- Небольшое количество пентана ($C_5H_{12}$) и более тяжелых углеводородов.
Также в состав могут входить неуглеводородные примеси: азот ($N_2$), диоксид углерода ($CO_2$), сероводород ($H_2S$) и инертные газы, такие как гелий (He) и аргон (Ar).

Состав нефти гораздо сложнее и включает сотни различных химических соединений. Основную массу нефти (до 98%) составляют углеводороды трех основных классов:
- Алканы (парафины) — насыщенные углеводороды с общей формулой $C_nH_{2n+2}$. Они могут иметь линейное или разветвленное строение.
- Циклоалканы (нафтены) — насыщенные циклические углеводороды с общей формулой $C_nH_{2n}$ (для моноциклических). Преимущественно представлены производными циклопентана и циклогексана.
- Ароматические углеводороды (арены) — соединения, содержащие одно или несколько бензольных колец. Примеры: бензол ($C_6H_6$), толуол ($C_7H_8$), нафталин ($C_{10}H_8$).
Кроме углеводородов, в нефти присутствуют гетероатомные соединения, содержащие серу, кислород и азот.

Ответ: Природный газ состоит преимущественно из метана ($CH_4$) и его ближайших гомологов (этан, пропан, бутан). Нефть представляет собой сложную смесь углеводородов, в основном алканов, циклоалканов и ароматических углеводородов.

Какое значение имеют природный газ и нефть в нашей жизни?

Природный газ и нефть играют фундаментальную роль в современной цивилизации, являясь основой мировой энергетики и химической промышленности.

1. Топливно-энергетическое значение:
- Энергия и тепло. Сжигание природного газа и продуктов переработки нефти (мазута) на тепловых электростанциях является одним из основных способов производства электроэнергии. Природный газ широко используется для отопления жилых и промышленных зданий, а также для приготовления пищи.
- Транспорт. Продукты перегонки нефти — бензин, дизельное топливо, керосин — являются основным топливом для большинства видов транспорта: автомобилей, самолетов, кораблей, железнодорожных локомотивов. Природный газ (в сжатом или сжиженном виде) также используется как более экологически чистое моторное топливо.

2. Сырье для химической промышленности:
- Производство материалов. Нефть и газ служат исходным сырьем для органического синтеза. Из них получают пластмассы (полиэтилен, полипропилен, ПВХ), синтетические каучуки, химические волокна (капрон, лавсан), растворители, лаки и краски. Практически все пластиковые изделия, от упаковки до деталей автомобилей, сделаны из продуктов нефтехимии.
- Производство других веществ. Из природного газа получают водород для синтеза аммиака, который является основой для производства азотных удобрений. Из продуктов переработки нефти и газа производят моющие средства, лекарства, косметику, пестициды, взрывчатые вещества и многое другое. Асфальт, используемый для дорожных покрытий, также является продуктом переработки нефти.

Таким образом, нефть и газ — это не только источник света и тепла в наших домах, но и основа для производства подавляющего большинства материалов и веществ, которые нас окружают в повседневной жизни.

Ответ: Природный газ и нефть являются главными источниками энергии для промышленности, транспорта и бытовых нужд, а также служат незаменимым сырьем для химической промышленности при производстве пластмасс, удобрений, лекарств, синтетических тканей и множества других продуктов.