1.Определение массы газа, находящегося в подземном резервуаре геометрической формы.

Найду молярные массы составляющих газовой смеси:

M(C₂H₄)=12*2+1*4=28 г/моль

- определяю среднюю молярную массу смеси газов, М_i – молярная масса i-го компонента смеси [г(кг)/моль(кмоль)], ω_i – массовая доля газа i-го компонента

- вычисление массы газовой смеси, где р_хр – давление хранения [Па], V¹ – объём газовой смеси (объём резервуара подземного хранилища) [м³], m_газ.см. – общая масса смеси углеводородов [кг], R – универсальная газовая постоянная (8,314 Дж/(моль·К)), М_ср – средняя молярная масса газовой смеси [кг/моль], T_хр – температура хранения углеводородов в подземном хранилище.

Ответ: 6,1· 10⁶ кг - масса смеси находящаяся в подземном резервуаре.

2. Находим изменение плотности газа при закачке.

По закону Бойля-Мариотта

, где - давление хранения, - буферное давление

Ответ: В 5,2 раз увеличилась плотность газа при закачке.

3. Определяем абсолютную плотность смеси газообразных углеводородов при условиях хранения и нормальных условиях, а так же относительную плотность газовой смеси при н.У. По воздуху.

Если записать уравнение Менделеева-Клапейрона в виде

,

нетрудно увидеть, что левая часть представляет собой плотность газа (газовой смеси) ρ_{газ. см.}, т.е.

. ,

- относительная плотность газа

.

Для н.у.

.

Ответ: Абсолютная плотность смеси газов при условиях хранения равна 212 кг/м³;

При нормальных условиях равна 1,5 кг/м³.

Относительная плотность газовой смеси при нормальных условиях равна 1,2 (тяжелее воздуха).

4. Определяем окислитель и восстановитель в реакциях полного сгорания. Определяем стехиометрические коэффициенты в уравнениях методом электронного баланса.

Этен – C₂H₄

C₂H₄+O₂→CO₂+H₂O

С.О.(О₂) = 0. Для СО₂ С.О.(С) = +4; С.О.(О) = –2.

Для Н₂О С.О.(Н) = +1; С.О.(О) = –2.

В молекуле этена имеется два атома углерода со С.О.(С) = –2

Тогда:

2С^–2 –12ē → 2С⁺⁴ 12 ē 1 процесс окисления, углерод – восстановитель

О₂ + 4ē → 2О^-2 4 ē 3 процесс восстановления, кислород -окислитель

Получаем следующие стехиометрические коэффициенты: 1 и 3

C₂H₄+3O₂→2CO₂+2H₂O

Данные процессы относятся к процессам окисления, а углерод является восстановителем в процессе горения. Восстановитель всегда повышает свою С.О.

О₂ + 4ē → 2О^-2 – процесс восстановления; кислород, являющийся составной частью воздуха, является окислителем. Окислитель всегда понижает свою степень окисления.

В реакции с С₃Н₆ так же углерод является - восстановителем, а кислород - окислителем

Определим стехиометрические коэффициенты в уравнении химической реакции:

2)С₃Н₆ + О₂ → СО₂ + Н₂О

3С^-2 -18е → 3С⁺ 1 восстановитель, процесс окисления

О₂⁰ + 4е → 2О^-2 4,5 окислитель, процесс восстановления

С₃Н₆ + 4,5О₂ → 3СО₂ + 3Н₂О

Ответ: Углерод является восстановителем в процессе горения. Восстановитель всегда повышает свою С.О.

О₂ + 4ē → 2О^-2 – процесс восстановления; кислород, являющийся составной частью воздуха, является окислителем.