Rodzaje paliw kopalnych Odmiany alotropowe węgla Źródła energii Rodzaje paliw kopalnych Odmiany alotropowe węgla

Gaz ziemny Mieszanina węglowodorów gazowych zawierająca od 39% do 99% metanu (CH4) Domieszki: etan - C2H6 propan – C3H8 butan – C4H10 azot, CO, CO2, hel, siarkowodór (H2S) Występowanie gazu ziemnego: samodzielne złoża, złoża ropy naftowej w której w/w węglowodory mogą być rozpuszczone, z łoża węgla kamiennego, w postaci zestalonej (wodziany) na dnie oceanów

Właściwości metanu (warunki ciśnienia i temperatury pokojowej) Właściwości fizyczne: Gaz bezbarwny, bezwonny, bez smaku (w sieci jest sztucznie nawaniany), Gęstość mniejsza od gęści powietrza, nierozpuszczalny w wodzie, rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych (benzyna, nafta) Właściwości chemiczne: gaz palny (5 -15% metanu w powietrzu stanowi mieszaninę wybuchową CH4 + 2O2  CO2 + 2H2O + energia cieplna 2CH4 + 3O2  2CO + 4H2O + energia cieplna CH4 + O2  C + 2H2O + energia cieplna Zastosowanie: podstawowy surowiec energetyczny i w przemyśle chemicznym.

Ropa naftowa i jej właściwości Jednorodna mieszanina węglowodorów ciekłych zawierających od 5 do 14 at. C w cząsteczkach (C5H12 – C14H30, pentan heksan, heptan, oktan, nonan, dekan, undekan, dodekan, tridekan, tetradekan) wzajemnie rozpuszczających się oraz rozpuszczone w nich węglowodory gazowe i stałe (parafiny, lepiki, smoły, asfalty) Właściwości fizyczne: gęsta, mazista ciecz barwy brunatnej o charakterystycznym zapach, gęstość mniejsza od gęstości wody, nierozpuszczalna w wodzie, rozpuszcza się w węglowodorach ciekłych (benzyna, nafta)

Ropa naftowa i jej właściwości Właściwości chemiczne: ciecz palna, temperatura zapłonu zależy do temp zewnętrznej oraz składu ropy, w powietrzu atmosferycznym spala się żółtym kopcącym płomieniem (do gaszenia nie należy używać strumienia wody) Zastosowanie: surowiec do otrzymywania paliw płynnych, lepików, asfaltów, smoły, do otrzymywania związków organicznych dla przemysłu chemicznego, kosmetycznego i farmaceutycznego

Węgle kopalne i ich właściwości Antracyt – odmiana węgla kamiennego Właściwości Zawiera od 94 – 97% węgla pierwiastkowego Twardy, barwy czarnej z silnym połyskiem Odmiana węgla o największej zawartości węgla Wysokokaloryczne paliwo, przemysł hutniczy, produkcja koksu

Węgle kopalne i ich właściwości Węgiel kamienny Właściwości Zawiera 75 -92% węgla pierwiastkowego Twardy ale kruchy, barwy czarnej Zastosowanie: surowiec energetyczny, otrzymywanie koksu, w procesie pirolizy otrzymuje się różnorodne związki organiczne i nieorganiczne stosowane w przemyśle chemicznym

Węgle kopalne i ich właściwości Węgiel brunatny Właściwości Zawiera 63 -78% węgla pierwiastkowego kruchy, barwy brunatnej lub czarnej Zastosowanie: surowiec energetyczny, domieszki stosowane do otrzymywanie podłoży w uprawie roślin

Węgle kopalne i ich właściwości Torf wysoki Właściwości Zawiera do 60% węgla pierwiastkowego kruchy, barwy brunatnej lub czarnej o dużej pojemności wodnej Zastosowanie: surowiec energetyczny (po wysuszeniu), podłoża w uprawie roślin, nawóz organiczny, medycyna (kąpiele borowinowe)

Zadanie domowe Odmiany alotropowe węgla (diament, grafit, fulereny) Właściwości fizyczne i chemiczne Zastosowanie w/w odmian alotropowych wegla Grafen i karbin Podręcznik str. 46 – 49

Odmiany alotropowe węgla - diament

Odmiany alotropowe węgla - diament Właściwości fizyczne Budowa krystaliczna, twardy (10 w skali Mohsa) ale kruchy, bezbarwny, duży współczynniki załamania światła, Nierozpuszczalny w wodzie, nie przewodzi prądu elektrycznego, dobrze przewodzi ciepło Właściwości chemiczne: bierny chemicznie, spala się w temp. 850oC sztuczne diamenty otrzymuje się z grafitu w warunkach wysokich temperaturach i ciśnieniach Zastosowanie: jubilerstwo (brylanty) – diament można ciąć i szlifować tylko w określonych płaszczyznach materiały ścierne i tnące oraz wiertła geologiczne

Odmiany alotropowe węgla - grafit

Odmiany alotropowe węgla - grafit Właściwości fizyczne Budowa krystaliczna warstwowa, miękki (1 w skali Mohsa), tłusty w dotyku, ciemnoszary Nierozpuszczalny w wodzie, dobrze przewodzi prąd elektryczny, Właściwości chemiczne: bierny chemicznie, duża odporność termiczna spala się w wysokich temperaturach Zastosowanie: wkłady do ołówków, tygle żaroodporne, suchy smar do łożysk, szczotki do silników elektrycznych elektrody w ogniwach i elektrolizerach, bomby grafitowe, pręty w reaktorach atomowych,

Odmiany alotropowe węgla – fulereny

Odmiany alotropowe węgla - fulereny Właściwości fizyczne Budowa krystaliczna (C60, C70, C960), barwy od żółtej do czerwono-brązowej i metalicznym połysku, nierozpuszczalny w wodzie, rozpuszcza się w benzynie, dobrze przewodzi prąd elektryczny, (półprzewodnik i nadprzewodnik) Właściwości chemiczne: bierny chemicznie ale aktywniejszy niż grafitu i diamentu reaguje z litowcami, palny, ulega rozkładowi pod wpływem światła, Zastosowanie: Elektronika, fotooptyka, przewodniki prądu, projektowanie leków, metalurgia.

Odmiany alotropowe węgla - grafen

Odmiany alotropowe węgla - grafen Właściwości fizyczne budowa krystaliczna – pojedyncza warstwa grafitu (grubość jednego atomu węgla) bezbarwny, wytrzymałość większa od stali, bardzo dobry przewodnik prądu połączony krawędziami – nanorurka o średnicy 1nm (10-9m) Właściwości chemiczne: reaguje z wodorem, produkt reakcji jest izolatorem – nie przewodzi prądu elektrycznego Zastosowanie: elektronika, elektrody dotykowe monitorów , przewodniki prądu,