Завдання 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. Тож метан і його продукти згоряння посилюють парниковий ефект.
Завдання 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.
Завдання 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.
Завдання 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.
Вправа 7
Складіть опис метану.
1. Молекулярна формула: СН4
2. Валентність Карбону в метані: IV
3. Відносна молекулярна маса: Mr(CH4)= Ar(C)+4Ar(H)=12+4•1=16
4. Молярна маса: 16 г/моль
5. Відносна густина за повітрям: Dповітря(CH4)=Mr(CH4) : Mr(повітря) = 16 : 29 = 0,55
6. Відносна густина за воднем: DН2(CH4)=Mr(CH4) : Mr(Н2) = 16 : 2 = 8
7. Молярний об'єм за н.у.: 22,4 л/моль
8. Кількість молекул та атомів в 1 моль. 6,02•10–23 молекул і 30,25•10–23 атомів.
9. Масові частки Карбону й Гідрогену.
ω(C)=Ar(C):Mr(CH4)=12:16 = 0,75 або 75%. ω(H)=100%–75%=25%.