Пригадуємо й застосовуємо
• Газувату речовину — метан збирають у пробірку, розміщену догори дном, а також витісненням води. Про які властивості метану це свідчить?
Метан легший за повітря і погано розчиняється у воді.
• Між учнями виникла дискусія щодо наявності в метану запаху. Одні стверджували, що він має специфічний запах, який людина відразу відчуває, якщо трапляється його витікання через незакритий кран газової плити. Інші відстоювали думку, що речовина не має запаху. А що з цього приводу можеш сказати ти?
Ознакою витікання природного газу в помешканні є специфічний запах одорантів — речовини, що має різкий запах, який нагадує запах зіпсованого м'яса, яку спеціально додають для виявлення витоку, бо природний газ не має запаху.
• Що називають корисними копалинами?
Мінерали і гірські породи, які люди використовують у своїй діяльності, називають корисними копалинами.
Наведи приклади поширених в Україні корисних копалин.
Кам'яне вугілля, самородна сірка, залізна руда, марганцева руда, каолін, графіт.
• Що тобі відомо про види палива, які використовує людина та з якою метою?
Основні види палива:
— тверде паливо: кам'яне вугілля, антрацит, буре вугілля, торф, дрова;
— рідке паливо (пальне): бензин, дизельне пальне (солярка), гас (керосин), мазут, біодизель;
— газоподібне паливо: природний газ (метан), скраплений нафтовий газ (пропан–бутан), біогаз;
— альтернативне та перспективне паливо: водень, метанол, синтетичне паливо, біоетанол.
Різні види палива використовують з метою отримання теплової енергії, яка виділяється при їх спалюванні.
ОПРАЦЮЙ ЗРОЗУМІЙ ВИКОРИСТАЙ
МЕДІАПОШУК
Наша країна багата покладами природного газу. З доступних тобі джерел інформації з’ясуй, в яких областях знаходяться його найбільші родовища. Підготуй розповідь про одне з родовищ природного газу, що знаходиться найближче до твого регіону.
Завдання 1
До відновлювальних чи до невідновлювальних природних ресурсів належить природний газ?
Природний газ належить до невідновлювальних природних ресурсів.
ПЛІЧ–О–ПЛІЧ
Складіть опис метану, застосовуючи попередньо набуті знання та вміння. Доповніть його іншими, відомими вам характеристиками.
1. Молекулярна формула. СН4
2. Валентність Карбону в метані. IV
3. Відносна молекулярна маса. Mr(CH4)=16
4. Молярна маса. M(CH4)=16 г/моль
5. Відносна густина за повітрям.
Dповітря(CH4)=M(CH4):M(повітря) = 16 г/моль : 29 г/моль = 0,55
6. Відносна густина за воднем.
DН2(CH4)=M(CH4):M(Н2) = 16 г/моль : 2 г/моль = 8
7. Молярний об’єм за нормальних умов. 22,4 л/моль
8. Кількість молекул та атомів в 1 моль. 6,02 • 1023 молекул і 30,1 • 1023 атомів
9. Масові частки Карбону й Гідрогену.
Mr(CH4)=Ar(C)+4Ar(C)= 12 + 4•1 = 12 + 4 = 16
w(C) = Ar(C)/Mr(CH4) = 12 : 16 = 0,75, або 75%
w(H) = 4Ar(H)/Mr(CH4) = 4 : 16 = 0,25, або 25%
Завдання 2
За законом об’ємних відношень газів визнач об’єм кисню, що прореагував, та об’єм вуглекислого газу, що утворився внаслідок спалювання 50 л метану (н. у.).
Відомо: V(CH4)=50 л
Знайти: V(O2)–?, V(СO2)–?
Розв'язання
Складаємо рівняння реакції: СH4 + 2О2 = CO2 + 2H2O
V(CH4):V(O2):V(CО2)=1:2:1, тому
V(O2) = V(CH4) • 2 = 50 л • 2 = 100 л
V(CO2) = V(CH4) = 50 л
Відповідь: 100 л кисню і 50 л вуглекислого газу.
Завдання 3
Поміркуй, як змінюється санітарна обстановка у громадах, де перелічені відходи накопичились.
Санітарна обстановка в громадах, де перелічені відходи накопичились, значно погіршується, що в свою чергу впливає на екологію середовища та здоров'я людей, адже сприяє розмноженню шкідників, виділенню в довкілля отруйних речовин, посилює ризик виникнення пожеж.
ТОБІ ДО СНАГИ
Вправа 1
Схарактеризуй роль метану та продуктів його згорання у виникненні парникового ефекту.
Метан в атмосфері затримує тепло, що прискорює кліматичні зміни, зокрема глобальне потепління, тому є парниковим газом. При згорянні метану утворюються вода і вуглекислий газ, які також належать до парникових газів. Тому метан і його продукти згоряння посилюють парниковий ефект.
Вправа 2
Обчисли викиди (м3) вуглекислого газу в атмосферу від спалювання 200 м3 метану. Якщо у твоїй квартирі є лічильник природного газу, візьми показники за будь–який місяць та обчисли те саме на основі них. Для проведення обчислень вважай, що у складі природного газу 100% метану та всі виміри зроблено за однакових умов.
Відомо: V(CH4)=200 м3
Знайти: V(СO2)–?
Розв'язання
Складаємо рівняння реакції: СH4 + 2О2 = CO2 + 2H2O
V(CH4):V(CО2)=1:1, тому V(CO2) = V(CH4) = 200 м3
Відповідь: 200 м3 вуглекислого газу.
Вправа 3
Назви сировину для виробництва біогазу. Поясни, як виробництво з неї біогазу позначається на довкіллі.
Біогаз отримують із рослинної сировини, відходів м'ясопереробної і рибної промисловості, гною великої рогатої худоби, пташиного посліду, відходів фруктів під час виробництва соків, цукрових буряків під час виробництва цукру, твердих органічних відходів сміттєвих полігонів тощо.
Виробництво біогазу є ефективним способом утилізації накопичення великих площ різноманітних органічних відходів, а також отримання альтернативних джерел енергії з метою зменшення спалювання викопної сировини. Це сприяє зменшенню викидів в довкілля парникових газів.
Вправа 4
За хмаринкою слів склади обґрунтування екологічної доцільності виробництва біогазу. Підготуйся до її оприлюднення у класі.
Біогаз — це відновлюване джерело енергії, яке утворюється внаслідок анаеробного (безкисневого) розкладу органічних матеріалів: сільськогосподарських відходів, гною, харчових залишків або відходів тваринництва.
Використання біогазу замість спалювання викопного палива (нафти, газу) може зменшити викиди в атмосферу парникових газів. А використання біогазових установок може зменшити викиди парникових газів, що виділяються під час розкладання органічних матеріалів на сміттєзвалищах.
Вправа 5
З 1 т свіжоскошеної зеленої трави отримують до 250 м3 газу з умістом метану 70 %. На скільки місяців вистачить цього газу домогосподарству, котре в літню пору в середньому споживає 50 м3 природного газу?
Відомо: V(газу)=250 м3, φ(СН4)=70%
Знайти: V(СН4)–?, на скільки місяців–?
Розв'язання
V(СН4) = V(газу) • φ(СН4) : 100% = 250 м3 • 70% : 100% = 175 м3
175 м3 : 50 м3 = 3,5 (м.) – на стільки місяців вистачить цього газу домогосподарству.
Відповідь: вистачить на 3,5 місяців.
Вправа 6
Спрогнозуй соціально–екологічний ефект для громади від будівництва на її території станцій із виробництва біогазу.
Утилізація відходів зі сміттєзвалищ; отримання альтернативних джерел енергії (теплової та електричної) з місцевої сировини; стабільність цін на енергію з локальних ресурсів; отримання високоякісних органічних добрив, замість хімічних; створення додаткових робочих місць, особливо в сільських районах; зменшення викидів парникових газів, що забруднюють повітря і шкодять здоров'ю людей.