Hoá học 9 Bài 40: Dầu mỏ và khí thiên nhiên

a. Tính chất vật lí       

Dầu mỏ là chất lỏng sánh, màu nâu đen, không tan trong nước và nhẹ hơn nước.

b. Trạng thái tự nhiên và thành phần của dầu mỏ       

• Dầu mỏ có trong lòng đất, tập trung thành mỏ dầu.                                                                       
• Mỏ dầu có 3 lớp:
  • Lớp khí: Thành phần chính của lớp khí là khí metan (khoảng 75%)
  • Lớp dầu là hỗn hợp tự nhiên của nhiều hidrocacbon khác nhau.
  • Lớp nước mặn.

c. Cách khai thác dầu mỏ

• Muốn khai thác dầu, người ta khoan những lỗ khoan gọi là giếng dầu. Khi khoan trúng lớp dầu lỏng, dầu sẽ tự phun lên do áp suất cao của khí dầu mỏ. Khi lượng dầu giảm thì áp suất khí cũng giảm, người ta phải dùng bơm hút dầu lên hoặc bơm nước xuống để đẩy dầu lên.

• Dầu thô sau khi được khai thác sẽ được đưa vào trong một tháp chưng cất và trên tháp chưng cất này chúng ta thấy có những ống dẫn các sản phẩm khác nhau, ở từng mức nhiệt độ khác nhau sẽ cho sẽ các sản phẩm khác nhau.

d. Các sản phẩm chế biến từ dầu mỏ

• Dầu thô sau khi được khai thác sẽ được đưa vào trong một tháp chưng cất và trên tháp chưng cất này chúng ta thấy có những ống dẫn các sản phẩm khác nhau, ở từng mức nhiệt độ khác nhau sẽ cho sẽ các sản phẩm khác nhau.

• So với phương pháp chưng cất dầu mỏ, thì phương pháp crăckinh có ưu điểm là: Dùng phương pháp crăckinh có thể tăng lượng xăng thu được so với phương pháp chưng cất dầu mỏ. Nhờ phương pháp crăckinh, lương xăng thu được chiếm khoảng 40% khối lượng dầu mỏ.

Dầu nặng  Xăng + Hỗn hợp khí

b) Hàm lượng metan trong khí mỏ dầu

• Khí thiên nhiên có trong các mỏ khí nằm dưới lòng đất. Thành phần chủ yếu của khí thiên nhiên là metan.
• Muốn khai thác khí thiên nhiên người ta khoan xuống mỏ khí. Khí sẽ tự phun lên do áp suẩt ở các mỏ khí lớn hơn áp suất của khí quyển.
• Khí thiên nhiên là nhiên liệu, nguyên liệu trong đời sống và trong công nghiệp.

• Dầu mỏ và khí thiên nhiên là nguyên liệu và nhiên liệu quý trong đời sống và trong công nghiệp.

• Dầu mỏ và khí tự nhiên ở nước ta chủ yếu tập trung ở vùng thềm lục địa phía Nam.

• Ở Việt Nam có các mỏ dầu như: Mỏ Rạng Đông, Bạch Hổ, Đại Hùng, Lan Đỏ, Rồng,…

• Sản lượng khai thác dầu ở Việt Nam tăng liên tục qua các năm.

• Ưu điểm của dầu mỏ nước ta là hàm lượng lưu huỳnh thấp, tuy nhiên do hàm lượng parafin cao nên dầu mỏ nước ta dễ bị đông đặc.

• Dầu mỏ là một trong những nhiên liệu quan trọng nhất của xã hội hiện đại dùng để sản xuất điện và cũng là nhiên liệu của tất cả các phương tiện giao thông vận tải. Hơn nữa, dầu cũng được sử dụng trong công nghiệp hóa dầu để sản xuất các chất dẻo và nhiều sản phẩm khác. Vì thế dầu thường được ví như là "vàng đen".

• Khai thác, vận chuyển và chế biến dầu mỏ, khí thiên nhiên rất dễ gây ra ô nhiễm môi trường và các tai nạn cháy nổ. Vì vậy, trong quá trình sản xuất và vận chuyển dầu, khí phải tuân thủ nghiêm ngặt các quy định về an toàn đã đặt ra.

Khi crăckinh pentan có công thức C₅H₁₂ ở điều kiện thích hợp thu được hỗn hợp khí A có tỉ khối đối với H₂ là 20.

Giả thiết khi crăckinh chỉ xảy ra phản ứng C₅H₁₂ → C₂H₆ + C₃H₆

Tính hiệu suất phản ứng crăckinh.

Hướng dẫn giải

Theo bài khi crăckinh 1 mol pentan sẽ thu được hỗn hợp A có khối lượng 72 gam và

M_A = 20.2 = 40 (gam/mol)

Vậy số mol khí trong A là : 72/M_A = 72/40 = 1,8

Theo phương trình hoá học cứ 1 mol C₅H₁₂ bị crăckinh sẽ tạo ra 2 mol khí.

Vậy số mol pentan bị crăckinh là : 1,8 - 1 = 0,8 (mol)

→ Hiệu suất của quá trinh crăckinh là : H = (0,8/1) . 100% = 80%

Đốt cháy V lít khí thiên nhiên chứa 96% CH₄, 2% N₂ và 2% CO₂ về thể tích. Toàn bộ sản phẩm cháy được dẫn qua dung dịch Ca(OH)₂ dư thấy tạo ra 4,9 gam kết tủa.

a) Viết các phương trình hóa học (biết N₂, CO₂ không cháy).

b) Tính V (đktc).

Hướng dẫn giải

Phương trình hóa học:

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O (1)

N₂ và CO₂ không cháy.

Khí CO₂ hấp thụ vào dung dịch Ca(OH)₂:

CO₂ + Ca(OH)₂ → CaCO₃ + H₂O (2)

Gọi thể tích khí thiên nhiên là V lít:

V_CH4 = 0,96V

V_CO2 = 0,02V

Tổng thể tích CO₂ là:

V_CO2 = 0,96V + 0,02V = 0,98V

n_CO2 = 0,98V / 22,4 

Theo phương trình (2) ta có:

n_CO2 = n_CaCO3 = 49 / 100 = 0,049 mol

→ 0,98V / 22,4  = 0,049

→ V = 1,12 (l)

Để dập tắt xăng, dầu cháy người ta làm như sau:

a) Phun nước vào ngọn lửa.

b) Dùng chăn ướt trùm lên ngọn lửa.

c) Phủ cát vào ngọn lửa.

Cách làm nào ở trên là đúng. Giải thích.

Hướng dẫn giải

• Cách làm đúng là b và c vì ngăn không cho xăng, dầu tiếp xúc với không khí.
• Cách làm a là sai vì xăng dầu nhẹ hơn nước nên khi phun nước vào thì khiến cho dầu nổi lên và làm đám cháy khi đó lan rộng hơn.

→ Ý đúng là b và c.

Câu 1: Điền vào những từ thích hợp vào các chỗ trống trong các câu sau:

a) Người ta chưng cất dầu mỏ để thu được ...

b) Để thu thêm được xăng, người ta tiến hành ... dầu nặng.

c) Thành phần chủ yếu của khí tự nhiên là ...

d) Khí dầu mỏ có ... gần như khí tự nhiên.

Câu 2: Nêu biện pháp xử lí môi trường trong các trường hợp sau:

a) Tàu chở dầu gặp sự cố và dầu tràn ra biển.

b) Dầu mỏ ngấm vào cát ở ven biển.

Câu 1: Thành phần chính của khí thiên nhiên là

A. Metan.

B. Metan và axetilen.

C. Etilen và axetilen.

D. Metan và Etilen.

Câu 2: Dầu mỏ có đặc điểm:

A. Dễ tan trong nước.

B. Không tan trong nước và nổi lên mặt nước.

C. Không tan trong nước và chìm dưới nước.

D. Có nhiệt độ sôi là 220°C.

Câu 3: Tính chất nào sau đây không phải của dầu mỏ:

A. Có nhiệt độ sôi thấp và xác định.

B. Không tan trong nước.

C. Nhẹ hơn nước.

D. Chất lỏng.

Sau bài học cần nắm:

• Tính chất vật lí, trạng thái tự nhiên, thành phần và cách khai thác, chế biến và ứng dụng của dầu mỏ, khí thiên nhiên.
• Biết crăckinh là một phương pháp quan trọng để chế biến dầu mỏ.
• Nắm được đặc điểm cơ bản của dầu mỏ, khí thiên nhiên ở nước ta, vị trí, tình hình khai thác ở nước ta hiện nay.