Зміст:
- 1 ІЗОПЕНТАН: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИКОРИСТАННЯ, ОТРИМАННЯ – ХІМІЯ – 2024
- 1.1 Структура ізопентану
- 1.2 Властивості
- 1.3 Зовнішність
- 1.4 Точка плавлення
- 1.5 Точка кипіння
- 1.6 Тиск пари
- 1.7 Щільність
- 1.8 Розчинність
- 1.9 Показник заломлення
- 1.10 Поверхневе натягнення
- 1.11 В’язкість
- 1.12 Точка займання
- 1.13 Температура автозапуску
- 1.14 Програми
- 1.15 Отримання
- 1.16 Ризики
- 1.17 Список літератури
- 2 Ізопентан: структура, властивості, використання, отримання
ІЗОПЕНТАН: СТРУКТУРА, ВЛАСТИВОСТІ, ВИКОРИСТАННЯ, ОТРИМАННЯ – ХІМІЯ – 2024
Ізопентан є органічна сполука , яка конденсируют формулу (СН 3 ) 2 СНСН 2 СН 3 . Це алкан, конкретно розгалужений ізомер пентану, який характеризується високолетучою рідиною і використовується як піноутворювач. В даний час його найбільш рекомендована назва IUPAC – 2-метилбутан.
На зображенні нижче його структурна формула видно. Зауважте, що CH 3- група фактично приєднана до вуглецю 2 бутилового ланцюга. З ізопентану отримують ізопентил або ізопентильний заступник або радикал, який є одним з найбільш об’ємних алкільних заступників, який може бути.
Структурна формула ізопентану. Джерело: NEUROtiker / Public domain
Ізопентан – неполярна, гідрофобна та горюча сполука. Його запах схожий з бензином і насправді входить до його складу, оскільки збільшує його октанове число або октанове число. Він отримується з реакції ізомеризації н-пентану, хоча він природним чином досягається в невеликих кількостях в межах запасів природного газу.
Ізопентан вважається нетоксичною речовиною, окрім легкозаймистого характеру. Людина може її поглинути і помахувати, перш ніж розвиватися небажані симптоми, такі як блювота і запаморочення. Ізопентан можна знайти в кремах для гоління та кондиціонерах для волосся.
Структура ізопентану
Молекулярна структура ізопентану. Джерело: Benjah-bmm27 через Wikipedia.
У верхньому зображенні маємо молекулярну структуру ізопентану, представлену моделлю сфер і брусків. Чорні сфери відповідають атомам вуглецю, а білі – атомам водню. Його карбоновий скелет можна сказати як міцний, розгалужений і об’ємний.
Кінці молекули ізопентану складаються з CH 3 груп , які неефективні, коли мова йде про посилення міжмолекулярних взаємодій. Молекули ізопентану залежать від дисперсійних сил Лондона та їх маси, щоб залишатися згуртованими, і таким чином визначають рідину при нормальних умовах температури та тиску.
Однак його геометрія та групи CH 3 відповідають за те, що ізопентанова рідина є дуже летючою і кипить при температурі 28,2 ° C. Наприклад, лінійний n-пентановий ізомер кипить близько 36 ° C, що відображає його кращі міжмолекулярні взаємодії.
Незважаючи на свою очевидну стійкість, молекула ізопентану здатна приймати різні просторові конфігурації, ключовий фактор у встановленні її кристала при температурі -160 ° С.
Властивості
Зовнішність
Безбарвна рідина або газ з водянистим виглядом, а також виділяє запах, схожий на бензин. Це дуже летюча речовина.
Точка плавлення
Ізопентан кристалізується в інтервалі температур від -161 до -159 ° C.
Точка кипіння
Ізопентан кипить при температурі від 27,8 до 28,2 ° C. Тому, як тільки його виставлять за межі своєї ємності, він почне кипіти і виділяти великі обсяги пари.
Тиск пари
76,9 кПа при 20 ° С (близько 0,76 атм)
Щільність
0,6201 г / мл при 20 ° С. Пари ізопентану на 2,48 щільніше повітря.
Розчинність
Ізопентан, будучи неполярною речовиною, нерозчинний і не змішується з водою та деякими спиртами. Він розчинний і змішується в парафінових розчинниках, ефірах, тетрахлориді вуглецю, а також в ароматичних рідинах, таких як толуол.
Показник заломлення
Поверхневе натягнення
В’язкість
Точка займання
-51 ° С. Ця температура робить ізопентан небезпечним вогненебезпечним, тому ваші продукти слід тримати якомога далі від будь-якого джерела полум’я або тепла.
Температура автозапуску
Програми
Креми для гоління містять невелику кількість ізопентану, які діють як пропелент і додають текстурі продукт. Джерело: Pixabay.
Ізопентан – це органічний розчинник, який служить реакційним середовищем для певних органічних синтезів, а також являє собою сировину для отримання інших сполук.
Він додається в бензин, щоб збільшити його октанове число, і в різні косметичні засоби для поліпшення його текстури, такі як креми для гоління, коли він швидко випаровується і залишає після себе бульбашкову масу.
Аналогічно полістирол змочується в ізопентані, так що при його випаровуванні він розширює пластик до створення різновиду піни, з якої сконструйовані склянки, моделі, тарілки, лотки тощо.
З іншого боку, в кріогеніці ізопентан використовується разом із сухим льодом та рідким азотом для заморожування тканин та біологічних зразків.
Отримання
Ізопентан може бути отриманий із резервуарів природного газу, проте він займає лише 1% його вмісту.
Інший маршрут, найбільш широко застосовуваний на промисловому рівні, починається з н-пентану, відгорнутого від процесів переробки нафти. Тоді n -пентан зазнає особливу реакцію, яку називають ізомеризацією.
Метою ізомеризації н-пентану є отримання його більш розгалужених ізомерів. Таким чином, серед продуктів ми маємо не тільки ізопентан, але і неопентан. Ця реакція можлива завдяки використанню дуже специфічних металевих каталізаторів, які контролюють, яку температуру та який тиск потрібно.
Ризики
Ізопентан вважається нетоксичною речовиною. Частково це пов’язано з його низькою реакційною здатністю, оскільки його зв’язки СС або СН не можуть легко розірватися, тому вони не втручаються як такі в жоден обмінний процес. Насправді людина здатна вдихати велику кількість своїх парів перед задухою, не маючи при цьому пошкодження, побічно.
Його прийом всередину викликає нудоту і блювоту, а контакт з шкірою закінчується її висиханням. З іншого боку, медичні дослідження не змогли встановити, чи є ізопентан канцерогенною речовиною. Однак він вважається небезпечним забруднювачем для морських екосистем та їх фауни.
Найбільшу небезпеку навколо ізопентану становить не стільки його реакційна здатність, скільки його горючість: він горить киснем у повітрі. А оскільки його рідина сильно летуча, найменший витік викидає багато навколишнього середовища в навколишнє середовище, яке буде запалюватися при найменшій близькості до полум’я або будь-якого іншого джерела тепла.
Ось чому продукти, що містять ізопентан, слід зберігати у безпечних та прохолодних умовах.
Список літератури
- Грем Соломон TW, Крейг Б. Фріхле. (2011 р.). Органічна хімія. (10- е видання.) Wiley Plus.
- Кері Ф. (2008). Органічна хімія. (Шосте видання). Mc Graw Hill.
- Моррісон і Бойд. (1987). Органічна хімія. (П’яте видання). Аддісон-Уеслі Ібероамерикана.
- Вікіпедія. (2020). Ізопентан. Відновлено з: en.wikipedia.org
- Національний центр інформації про біотехнології. (2020). Ізопентан. PubChem База даних. CID = 6556. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Elsevier BV (2020). Ізопентан. ScienceDirect. Відновлено з: sciencedirect.com
- Дженніфер Б. Галвін та Фред Мараші. (2010). 2-Метилбутан (Ізопентан). Журнал токсикології та здоров’я навколишнього середовища, частина A Поточні випуски. Том 58, 1999 – Випуск 1-2. doi.org/10.1080/009841099157403
Ізопентан: структура, властивості, використання, отримання
ізопентан – органічна сполука, конденсована формула якої (CH3)2CHCH2СН3. Це алкан, конкретно розгалужений ізомер пентану, який характеризується високою летючою рідиною і використовується як піноутворювач. В даний час його найбільш рекомендована назва IUPAC – 2-метилбутан.
На зображенні нижче видно його структурну формулу. Зверніть увагу, що група СН3 він ефективно пов’язаний з вуглецем 2 бутилового ланцюга. З ізопентану отримують ізопентильний або ізопентильний заступник або радикал, який є одним із найбільш об’ємних алкільних заступників, які можуть бути.
Ізопентан – це аполярна, гідрофобна та легкозаймиста сполука. Його запах схожий на запах бензину і насправді є частиною його складу, оскільки збільшує октанове число або октанове число. Його отримують в результаті реакції ізомеризації п-пентан, хоча природним чином його отримують у мізерних кількостях в межах запасів природного газу.
Окрім його легкозаймистості, ізопентан вважається нетоксичною речовиною. Людина може його проковтнути і помірковано відчути запах, перш ніж з’являться небажані симптоми, такі як блювота та запаморочення. Ізопентан можна знайти в кремах для гоління та кондиціонерах для волосся.
Будова ізопентану
На верхньому зображенні ми маємо молекулярну структуру ізопентану, представлену моделлю сфер і брусків. Чорні сфери відповідають атомам вуглецю, а білі – атомам водню. Його карбоновий скелет можна сказати міцний, розгалужений і об’ємний.
Кінці молекули ізопентану складаються з груп СН3, які неефективні щодо посилення міжмолекулярних взаємодій. Молекули ізопентану залежать від дисперсійних сил Лондона та їх маси, щоб залишатися згуртованими, і таким чином визначати рідину за нормальних умов температури та тиску.
Однак його геометрія і групи СН3 вони відповідають за те, що ізопентанова рідина є сильно летючою і кипить при температурі 28,2 ºC. Наприклад, лінійний ізомер п-пентан кипить близько 36 ºC, що є відображенням його найкращих міжмолекулярних взаємодій.
Незважаючи на свою очевидну стійкість, молекула ізопентану здатна приймати різні просторові конфігурації, що є ключовим фактором у встановленні її кристала при температурі -160 ° C.
Властивості
Зовнішність
Безбарвна рідина або газ із водянистим виглядом, а також видає запах, подібний бензину. Це сильно летюча речовина.
Точка плавлення
Ізопентан кристалізується в інтервалі температур від -161 до -159 ° C.
Точка кипіння
Ізопентан кипить при діапазоні температур між 27,8 і 28,2 ºC. Тому, як тільки його виставлять за межі контейнера, він почне кипіти і видавати великі обсяги пари.
Тиск пари
76,9 кПа при 20 ºC (близько 0,76 атм)
Щільність
0,6201 г / мл при 20 ° C. Пари ізопентану на 2,48 щільніше повітря.
Розчинність
Ізопентан, будучи аполярною речовиною, не розчиняється і не змішується з водою та деякими спиртами. Він розчинний і змішується в парафінових розчинниках, ефірах, тетрахлориді вуглецю, а також в ароматичних рідинах, таких як толуол.
Показник заломлення
Поверхневе натягнення
В’язкість
Точка займання
-51 ° C. Ця температура робить ізопентан небезпечним для займистості, тому ваші вироби слід тримати якомога далі від будь-якого полум’я або джерела тепла.
Температура самозаймання
Програми
Ізопентан – це органічний розчинник, який служить реакційним середовищем для певних органічних синтезів, а також являє собою сировину для виробництва інших сполук.
Його додають до бензину, щоб підвищити його октановий вміст, і до різних косметичних продуктів для поліпшення його текстури, таких як креми для гоління, як тільки він швидко випаровується і залишає за собою пухирчасту масу.
Подібним чином, полістирол зволожується в ізопентані, так що, випаровуючись, він розширює пластик до утворення певної піни, за допомогою якої розробляються склянки, моделі, тарілки, лотки тощо.
З іншого боку, у кріогенії ізопентан використовується разом із сухим льодом та рідким азотом для заморожування тканин та біологічних зразків.
Отримання
Ізопентан можна отримати з резервуарів природного газу, проте він займає лише 1% його вмісту.
Починається інший шлях, найбільш уживаний на промисловому рівні п-пентан, дистильований в процесі переробки нафти. Потім він п-пентан зазнає особливої реакції, яка називається ізомеризація.
Мета ізомеризації п-пентан полягає в отриманні його більш розгалужених ізомерів. Таким чином, серед продуктів ми маємо не тільки ізопентан, але й неопентан. Ця реакція можлива завдяки використанню дуже специфічних металевих каталізаторів, які контролюють, яка температура і який тиск необхідні.
Ризики
Ізопентан вважається нетоксичною речовиною. Частково це пов’язано з низькою реакційною здатністю, оскільки зв’язки С-С або С-Н нелегко розірвати, тому вони не втручаються як такі в жоден метаболічний процес. Насправді людина здатна вдихати велику кількість її випарів до задухи, не маючи, очевидно, побічної шкоди.
Його потрапляння всередину викликає нудоту і блювоту, а контакт з шкірою закінчує її висиханням. З іншого боку, медичні дослідження не змогли визначити, чи є ізопентан канцерогенною речовиною. Однак він вважається небезпечним забруднювачем для морських екосистем та їх фауни.
Найбільша небезпека навколо ізопентану полягає не стільки в його реакційній здатності, скільки в його займистості: він горить киснем у повітрі. І оскільки його рідина сильно летюча, найменший витік випустить багато її пари в навколишнє середовище, яке спалахне при найменшій близькості від полум’я або будь-якого іншого джерела тепла.
Ось чому продукти, що містять ізопентан, повинні зберігатись у безпечному та прохолодному середовищі.
Список літератури
- Грем Соломонс Т.В., Крейг Б.Фрайл. (2011). Органічна хімія. (10 го видання.). Wiley Plus.
- Кері Ф. (2008). Органічна хімія. (Шосте видання). Мак-Грав-Хілл.
- Моррісон і Бойд. (1987). Органічна хімія. (П’яте видання). Аддісон-Веслі Ібероамерикана.
- Вікіпедія. (2020). Ізопентан. Відновлено з: en.wikipedia.org
- Національний центр біотехнологічної інформації. (2020). Ізопентан. База даних PubChem. CID = 6556. Відновлено з: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Elsevier B.V. (2020). Ізопентан. ScienceDirect. Відновлено з: sciencedirect.com
- Дженніфер Б. Галвін і Фред Мараші. (2010). 2-метилбутан (ізопентан). Журнал токсикології та охорони навколишнього середовища, частина А Поточні проблеми. Том 58, 1999 – Випуск 1-2. doi.org/10.1080/009841099157403