Wostatnich latach na terenie Polski iEuropy rozpoczęto poszukiwania gazu łupkowego. Czy różnisię on od gazu ziemnego? Do czego można go stosować?
Już wiesz
jaka jest konfiguracja elektronowa ipołożenie węgla wukładzie okresowym.
Nauczysz się
czym charakteryzują się węglowodory;
jakie są naturalne źródła węglowodorów.
WXVIII wieku związki chemiczne dzielono na związki mineralne, czyli te pozyskiwane ze skał iminerałów (nazywane dziś związkami nieorganicznymi), oraz związki organicznezwiązki organiczne, czyli wytwarzane wyłącznie przez organizmy żywe. Dopiero wXIX wieku (w1828r.) niemiecki chemik Friedrich WöhlerFriedrich Wöhler (czyt. fridriś wuler) jako pierwszy otrzymał wwarunkach laboratoryjnych substancję organiczną – mocznik. Mocznik jest jednym zproduktów przemiany materii ludzi izwierząt. Chociaż podział na chemię nieorganiczną iorganiczną ma podłoże historyczne, to jest on stosowany do dzisiaj.
Doświadczenie 1
Problem badawczy
Jaki jest skład chemiczny substancji organicznych?
Hipoteza
Wybierz jedną zprzedstawionych hipotez, anastępnie zweryfikuj ją.
Substancje organiczne są zbudowane zpierwiastków.
Substancje organiczne składająsię ze związków chemicznych.
Co będzie potrzebne
probówka,
plasterek ogórka,
ziarna ryżu,
palnik.
Instrukcja
Do probówki włóż plasterek ogórka lub wsyp kilka ziaren ryżu.
Zawartość probówki ogrzewaj wpłomieniu palnika.
Obserwuj zachodzące zmiany.
Podsumowanie
Produkty organiczne (ogórek iryż) uległy zwęgleniu, ana ściankach probówki pojawiła się woda (związek tlenu zwodorem). Oznacza to, że wich skład wchodzą substancje, które zawierają węgiel, wodór itlen.
związki organiczneZwiązki organiczneZwiązki organiczne to wszystkie związki chemiczne, wskład których wchodzą węgiel oraz atomy innych pierwiastków, takich jak wodór, tlen, azot, fosfor, krzem isiarka.
Nieorganiczne związki węgla to np.: tlenki węgla, kwas węglowy ijego sole oraz inne (węgliki icyjanki). Najprostszymi związkami organicznymi są węglowodory.
WęglowodoryWęglowodory to związki chemiczne zbudowane zatomów węgla iwodoru.
Najzasobniejszymi naturalnymi źródłami węglowodorów są przede wszystkim ropa naftowa, gaz ziemny, atakże węgle kopalne. Surowce te powstały zorganizmów roślinnych izwierzęcych wwyniku przeobrażenia (pod wpływem odpowiedniej temperatury iwysokiego ciśnienia) trwającego wiele milionów lat.
Największe udokumentowane zasoby gazu ziemnego iropy naftowej mają Rosja (77% gazu oraz 23% ropy naftowej zposiadanych zasobów) oraz Iran (60% gazu i40% ropy zposiadanych zasobów). Wenezuela iArabia Saudyjska mają największe na świecie złoża ropy ze stosunkowo małymi zasobami gazu.
1 tys. mIndeks górny 33 gazu = 6,6 baryłki ropy naftowej
2.1. Ropa naftowa
Ropa naftowa jest ciekłą mieszaniną węglowodorów stałych, ciekłych igazowych oraz związków tlenu, azotu isiarki. Jej skład zależy od źródła pochodzenia. Ropa naftowa wydobywana ze złoża ma postać gęstej cieczy, najczęściej ociemnobrunatnej barwie iostrym zapachu.
Przeróbka ropy naftowej polega na jej destylacji. Jest to metoda wykorzystująca różnicę wtemperaturach wrzenia jej składników.
*W wyniku destylacji mazutu wodpowiednich warunkach otrzymujesię m.in.: oleje, asfalt naftowy, smołę, wazelinę, parafinę.
Film dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DuWyekaeI
Wfilmie zostaje przedstawiony następujący proces. Demonstrator ukazuje wlewanie ropy naftowej do kolby okrągłodennej. Wcelu równomiernego wrzenia cieczy, do kolby zostaje wrzuconych także kilka kawałków nieszkliwionej porcelany (tzw. kamyków wrzennych). Demonstrator zamyka kolbę nasadką ztermometrem iogrzewa zawartość kolby wczaszy grzejnej. Gdy termometr wskazuje poszczególne wartości tempetratury, odbieralniki zostają zmienione. Film kończy się ukazaniem ogólnego zestawu do destylacji.
Polska przez prawie pół wieku była światową potęgą wprodukcji ropy naftowej, zwanej wówczas olejem skalnym. Wroku 1854 polski farmaceuta ichemik Ignacy ŁukasiewiczIgnacy Łukasiewicz uruchomił wBóbrce pierwszą na świecie kopalnię ropy naftowej. Na Podkarpacie przyjeżdżano zAmeryki, Rosji iImperium Brytyjskiego uczyćsię sposobów wydobywania ropy naftowej oraz metod jej destylacji. Zpolskich złóż wrekordowym roku 1906 wydobyto ponad 2mln ton ropy. Później ich wydajność spadła, ana świecie odkryto bogatsze złoża (Wposzukiwaniu ropy igazu12).
Ciekawostka
Lampa naftowa
Prototyp lampy naftowej Ignacy Łukasiewicz skonstruował razem zlwowskim blacharzem Adamem Bratkowskim. Lampa była masywna, zcylindrycznym blaszanym zbiornikiem na naftę, który był także zabezpieczeniem przed ewentualnym wybuchem paliwa (co wprzypadku lampa olejowych było możliwe). Na zbiornik założono metalową rurę zokienkiem iotworami zapewniającymi przepływ powietrza. Zanurzony wzbiorniku knot był wyprowadzony specjalnym otworem ponad zbiornik do metalowej rury, wktórej się palił. Po raz pierwszy zapalono lampę waptece Mikolascha wmarcu 1853roku, zaś wnocy 31lipca 1853roku wlwowskim szpitalu przy świetle lamp naftowych chirurg Zaorski zoperował Władysława Choleckiego, ratując mu tym życie. Dzień ten uchodzi za początek światowego przemysłu naftowego. Wwielu krajach lampy naftowe stanowiły wII połowie XIXwieku popularny itani sposób oświetlenia mieszkań. Zaczęła je wypierać dopiero żarówka elektryczna.
Więcej na temat ropy naftowej na lekcjach chemii wliceum
2.2. Gaz ziemny
Gaz ziemny może występować razem ze złożami ropy naftowej lub węgla kamiennego albo samodzielnie. Jest to mieszanina węglowodorów gazowych, ciekłych oraz tlenku węgla(IV), azotu, wodoru, siarkowodoru oraz gazów szlachetnych (argon, hel). Zawartość poszczególnych składników gazu ziemnego jest zmienna izależy od miejsca wydobycia, jednak jego głównym składnikiem jest metan stanowiący ponad 90%.
Gaz ziemny przed wysłaniem do odbiorców jest oczyszczany. Nadaje mu się także zapach (tzw. nawanianie), aby był wyczuwalny wrazie nieszczelności, np. wkuchenkach gazowych.
Ciekawostka
Poszukiwanie iwydobycie gazu złupków
Gaz pozyskiwany zpołożonych głęboko pod ziemią łupków osadowych jest nazywany gazem łupkowym lub gazem złupków. Ma on skład podobny do gazu ziemnego: zawiera metan (75–95%) iazot, aczasami również śladowe ilości etanu, propanu, helowców oraz tlenu. Łupki to skały oniskiej przepuszczalności, dlatego wydobycie znich gazu wymaga zaawansowanych technicznie metod.
Film dostępny pod adresem https://zpe.gov.pl/a/DuWyekaeI
Gaz łupkowy
*Więcej na temat gazu ziemnegoWięcej na temat gazu ziemnego
2.3. Węgle kopalne
Węgle kopalne należą do surowców energetycznych. Ich odmiany różniąsię barwą (od lekko brunatnej do intensywnie czarnej), twardością oraz zawartością procentową pierwiastka węgla.
Złoża węgla kamiennego wPolsce znajdująsię na terenietrzech zagłębi: na Górnym Śląsku, na Lubelszczyźnie ina Dolnym Śląsku.
W2000 roku zaprzestano jego wydobycia wDolnośląskim Zagłębiu Węglowym. Natomiast zGórnośląskiego Zagłębia Węglowego pochodzi ponad 90% wydobywanego wPolsce węgla. Na terenach tych eksploatację złóż rozpoczęto już wpołowie XVII wieku.
*Więcej na temat przeróbki izastosowania węgli kopalnychWięcej na temat przeróbki izastosowania węgli kopalnych
*Więcej na temat odmian alotropowych węglaWięcej na temat odmian alotropowych węgla
Związki organiczne ulegają zwęgleniu wpodwyższonej temperaturze.
Naturalnymi źródłami węglowodorów są gaz ziemny, ropa naftowa iwęgle kopalne.
Składniki ropy naftowej, np. benzynę, naftę, olej napędowy, wyodrębniasię, wykorzystując proces destylacji.
Praca domowa
Polecenie1.1
Odszukaj wkarcie charakterystyki metanu informacje wskazujące na rodzaj zagrożenia, jakie może stwarzać ten gaz.
Polecenie1.2
Przedstaw wformie infografiki produkty przeróbki ropy naftowej iich zastosowanie.
Polecenie1.3
Wyszukaj wInternecie stronę Muzeum Podkarpackiego wKrośnie iwybierz się wwirtualną podróż. Odwiedź salę wystawową zekspozycją pt. „Historia oświetlenia”, gdzie zaprezentowano jedną znajliczniejszych inajefektowniejszych kolekcji lamp naftowych wEuropie.
Dowiedz się więcej
Życie idziałalność Ignacego Łukasiewicza
Ignacy Łukasiewicz
Aptekarz, konstruktor lampy naftowej itwórca przemysłu naftowego wPolsce. Jako pierwszy przeprowadził destylację ropy naftowej izałożył pierwszą na świecie kopalnię ropy naftowej.
węglowodory
związki chemiczne, których cząsteczki są zbudowane zatomów węgla iwodoru
Niemiecki chemik, profesor uniwersytetu wGetyndze. Jako pierwszy ze związku nieorganicznego (cyjanianu amonu) otrzymał wlaboratorium związek organiczny (mocznik). Odkrył karbid iopracował także metodę otrzymywania acetylenu zwody ikarbidu.
związki organiczne
związki chemiczne węgla zinnymi pierwiastkami, zwyjątkiem związków zaliczanych do nieorganicznych (m.in. tlenki węgla, kwas węglowy ijego sole)
Ćwiczenie1
Zaznacz wyszystkie poprawne odpowiedzi. Do grupy związków organicznych lub ich mieszanin należą
- metan.
- tlenek węgla(IV).
- kwas węglowy.
- benzyna.
- węglan wapnia.
Ćwiczenie2
Połącz wpary hasła zich objaśnieniami.
węglowodory, benzyna, metan, związki organiczne
| związki chemiczne węgla zinnymi pierwiastkami zwyjątkiem związków nieorganicznych (tlenki, kwas węglowy ijego sole) | |
| związki chemiczne, których cząsteczki są zbudowane wyłącznie zatomów węgla iwodoru | |
| główny składnik gazu ziemnego | |
| produkt destylacji ropy naftowej |
Ćwiczenie3
Na podstawie wykresu oceń, czy podane informacje są prawdziwe, czy fałszywe.
- Rosja ma największe zasoby ropy naftowej na świecie.
- Rosja ma największe zasoby węglowodorów na świecie.
- Iran ma największe zasoby ropy naftowej na świecie.
- Wenezuela ma większe złoża ropy naftowej niż Rosja.
- Iran, podobnie jak Rosja, ma największe zasoby gazu ziemnego.
Ćwiczenie4
