"Химия. 10 класс". О.С. Габриелян (гдз)

Основные источники углеводородов: нефть; природный газ; уголь

Вопрос 1.
Основные источники углеводородов: нефть (алканы линейного и разветвленного строения, содержащие 5 и более углеродных атомов); природный газ (предельные углеводороды с небольшой молекулярной массой); каменный уголь (органические вещества самого различного состава и неорганические).
Практически все источники содержат предельные углеводороды, более точный вывод сделать сложно, т.к. состав источника сильно зависит от месторождения.

Вопрос 2.
Нефть — маслянистая жидкость темного цвета с характерным запахом, нерастворимая в воде, легче воды. Она не имеет постоянной температуры кипения, т.к. она является смесью веществ, и состав ее сильно варьируется.
 

Вопрос 3.
При утечке нефть растекается по поверхности воды, препятствуя растворению кислорода и других газов воздуха в воде. Попадая в природные водоемы, нефть вызывает гибель различных микроорганизмов и животных, приводя к экологической катастрофе загрязнённого водоёма.
Поэтому в первую очередь необходимо в случае утечки предотвратить ее растекание, уничтожить пятно либо сжечь, либо биологическим путем.

Вопрос 4.
Ректификация — фракционная перегонка нефти, физический способ разделения смеси компонентов с различными температурами кипения, в результате чего получают следующие фракции: ректификационные газы, газолиновую фракцию, лигроиновую фракцию, керосиновую фракцию, дизельное топливо, мазут и асфальт. Отличаются они составом и температурами кипения.

Вопрос 5.
Крекинг - термическое разложение нефтепродуктов, приводящее к образованию углеводородов с меньшим числом атомов углерода в молекуле.
Уравнения реакций крекинга предельных углеводородов:

C₄H₁₀ → C₂H₆ + C₂H₄
C₈H₁₈ → C₄H₁₀ + C₄H₈
C₁₀H₂₂ → C₅H₁₂ + C₅H₁₀
C₁₆H₃₄ → C₈H₁₈ + C₈H₁₆

Вопрос 6.
Крекинг бывает термический и каталитический, и в том, и в другом случае происходит укорочение углеродной цепи, но при термическом крекинге образуется смесь алканов и алкенов, а при каталитическом крекинге - углеводороды разветвленного и циклического строения. Термический крекинг происходит под действием высокой температуры, а каталитический в присутствии катализатора.

Вопрос 7.
Попутный нефтяной газ носит такое название, т.к. сопутствует месторождениям нефти: собирается над нефтью в земной коре и частично растворяется в ней под давлением вышележащих горных пород. Состоит он в основном из алканов, содержащих в молекулах до 6 атомов углерода. Попутный нефтяной газ нашёл применение в качестве топлива и сырья для химической промышленности.
 

Вопрос 8.
Попутный газ является смесью алканов с небольшим числом атомов углерода, но его местонахождение не связано с нефтью.
Уравнения реакций горения улканов:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O
C₃H₆ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
C₅H₁₂ + 8O2 → 5CO₂ + 6H₂O
2C₂Н₆ + 7O₂ → 4CO₂ + 6H₂O
2C₄H₁₀ + 13O₂ → 8CO₂ + 10H₂O
2C₆H₁₄ + 19O₂ → 12CO₂ + 14H₂O

Вопрос 9.
Уравнеия реакций получения бензола из прииродного газа (метана):


 

Вопрос 10.
Коксование — прокаливание каменного угля без доступа воздуха. При этом образуются следующие вещества: коксовый газ (H₂, CH₄, CO, CO₂, NH₃, N₂; каменноугольная смола (смесь органических веществ); надсмольная вода (NH₃, H₂S, C₆H₅OH); кокс(углерод).

2H₂ + O₂ → 2H₂O
N₂ + 3H₂ → 2NH₃
NH₃ + HCl → NH₄Cl
H₂S + PbO → PbS↓ + H₂O

Вопрос 11.
В первую очередь нефть, каменный уголь и природный газ являются основными источниками углеводородов для получения электрической энергии, многие из которых являются отличным сырьём для химического и нефтехимического производства, при сжигании их углеродный скелет разрушается.