ISOPENTAN: STRUCTURĂ, PROPRIETĂȚI, UTILIZĂRI, OBȚINERE - CHIMIE - 2025

Izopentanul este un compus organic care este condensat cu formula (CH ₃ ) ₂ CHCHs ₂ CH ₃ . Este un alcan, în special un izomer ramificat de pentan, caracterizat prin a fi un lichid extrem de volatil și utilizat ca agent de spumare. În prezent, numele său cel mai recomandat de IUPAC este 2-metilbutanul.

În imaginea de mai jos se poate vedea formula sa structurală. Rețineți că o CH ₃ grup este , de fapt atașat la carbon 2 al lanțului butii. Din izopentan, se obține substituentul sau radicalul izopentil sau izopentil, fiind unul dintre cei mai voluminoși substituenți alchilici care pot exista.

Formula structurală a izopentanului. Sursa: NEUROtiker / Domeniul public

Isopentanul este un compus nepolar, hidrofob și inflamabil. Mirosul său este similar cu cel al benzinei și este de fapt o parte a compoziției sale, deoarece își crește numărul de octan sau numărul de octan. Se obține din reacția de izomerizare a n-pentanului, deși se realizează în mod natural în cantități mici în rezervele de gaze naturale.

Caracterul său extrem de inflamabil deoparte, izopentanul este considerat o substanță non-toxică. O persoană o poate ingera și mirosul cu cruzime înainte de apariția simptomelor nedorite, cum ar fi vărsăturile și amețelile. Isopentanul poate fi găsit în creme de bărbierit și balsamuri de păr.

Structura izopentanului

Structura moleculară a izopentanului. Sursa: Benjah-bmm27 prin Wikipedia.

În imaginea superioară avem structura moleculară a izopentanului, reprezentată de un model de sfere și bare. Sferele negre corespund atomilor de carbon, în timp ce sferele albe la atomii de hidrogen. Scheletul său de carbon se poate spune că este robust, ramificat și voluminos.

Capetele moleculei izopentan sunt formate din CH ₃ grupe , care sunt ineficiente atunci când vine vorba de îmbunătățirea interacțiunilor intermoleculare. Moleculele de izopentan depind de forțele de dispersie ale Londrei și de masele acestora pentru a rămâne coezive și astfel defini un lichid în condiții normale de temperatură și presiune.

Cu toate acestea, geometria sa și grupele CH ₃ sunt responsabile pentru că lichidul izopentanic este foarte volatil și fierbe la o temperatură de 28,2 ºC. De exemplu, izomerul liniar n-pentan fierbe în jur de 36 ° C, reflectând interacțiunile sale mai bune intermoleculare.

În ciuda robusteței sale aparente, molecula de izopentan este capabilă să adopte diverse configurații spațiale, un factor cheie în stabilirea cristalului său la o temperatură de -160ºC.

Proprietăți

Aspectul fizic

Lichid incolor sau gaz, cu aspect apos și care de asemenea emană un miros similar cu cel al benzinei. Este o substanță extrem de volatilă.

Punct de topire

Isopentanul cristalizează la o temperatură cuprinsă între -161 și -159 ° C.

Punct de fierbere

Isopentanul fierbe la o temperatură cuprinsă între 27,8 și 28,2 ºC. Prin urmare, de îndată ce va fi expus în afara recipientului său, va începe să fiarbă și să emane volume mari de abur.

Presiunea de vapori

76,9 kPa la 20 ºC (aproximativ 0,76 atm)

Densitate

0,6201 g / ml la 20 ° C. Vaporii de izopentan sunt cu 2,48 mai dens decât aerul.

Solubilitate

Izopentanul, fiind o substanță apolară, este insolubil și imiscibil cu apa și cu niște alcooli. Este solubil și miscibil în solvenți parafinici, eteri, tetraclorură de carbon și, de asemenea, în lichide aromate, cum ar fi toluenul.

Indicele de refracție

1354

Tensiune de suprafata

15 dyn / cm la 20 ºC

Viscozitate

0,214 cP la 20 ºC

Punct de aprindere

-51 ° C. Această temperatură face ca izopentanul să fie periculos inflamabil, astfel încât produsele dvs. trebuie să fie păstrate cât mai departe de orice flacără sau sursă de căldură.

temperatură de autoaprindere

420 ºC

Aplicații

Cremele de bărbierit conțin cantități mici de izopentan care acționează ca un propulsor și adaugă textură produsului. Sursa: Pixabay.

Isopentanul este un solvent organic care servește ca mediu de reacție pentru anumite sinteze organice și reprezintă, de asemenea, materia primă pentru producerea altor compuși.

Se adaugă la benzină pentru a-și crește numărul de octan și la diverse produse cosmetice pentru a-și îmbunătăți textura, cum ar fi cremele de bărbierit, odată ce se evaporă rapid și lasă în urmă o masă bubitică.

În mod similar, polistirenul este umezit în izopentan, astfel încât, atunci când se evaporă, se extinde plasticul până la crearea unui fel de spumă, cu care sunt proiectate ochelari, modele, farfurii, tăvi etc.

Pe de altă parte, în criogenie se utilizează izopentanul, împreună cu gheața uscată și azotul lichid, pentru înghețarea țesuturilor și a probelor biologice.

Obținerea

Isopentanul poate fi obținut din rezervoarele de gaze naturale, cu toate acestea ocupând doar 1% din conținutul său.

O altă rută, cea mai utilizată la nivel industrial, începe cu n -pentanul distilat din procesele de rafinare a uleiului. Apoi, n -pentanul suferă o reacție specială numită izomerizare.

Scopul izomerizării n-pentanului este obținerea izomerilor mai ramificați ai acesteia. Astfel, printre produse avem nu numai izopentan, ci și neopentan. Această reacție este posibilă prin utilizarea de catalizatori metalici foarte specifici, care controlează ce temperatură și ce presiuni sunt necesare.

riscuri

Isopentanul este considerat o substanță non-toxică. Acest lucru se datorează în parte reactivității sale scăzute, deoarece legăturile sale CC sau CH nu sunt ușor de rupt, deci nu interferează ca atare în niciun proces metabolic. De fapt, o persoană este capabilă să inhaleze cantități mari de vapori înainte de sufocare, fără a suferi aparent daune colaterale.

Ingestia sa provoacă greață și vărsături, iar contactul său cu pielea sfârșește prin uscarea acesteia. Pe de altă parte, studiile medicale nu au fost în măsură să stabilească dacă izopentanul este o substanță cancerigenă. Cu toate acestea, este considerat un poluant periculos pentru ecosistemele marine și fauna lor.

Cel mai mare pericol în jurul izopentanului nu este atât reactivitatea sa, cât și inflamabilitatea: arde cu oxigen în aer. Și pentru că lichidul său este foarte volatil, cea mai mică scurgere va elibera multe dintre vaporii săi în mediu, ceea ce se va aprinde la cea mai mică apropiere de o flacără sau de orice altă sursă de căldură.

De aceea, produsele care conțin izopentan trebuie depozitate în medii sigure și răcoroase.

Referințe

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Chimie organica. ( Ediția ^a 10- ^a .) Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Chimie organica. (Ediția a șasea). Mc Graw Hill.
3. Morrison și Boyd. (1987). Chimie organica. (Ediția a cincea). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Wikipedia. (2020). Izopentanul. Recuperat de la: en.wikipedia.org
5. Centrul Național de Informații Biotehnologice. (2020). Izopentanul. Baza de date PubChem. CID = 6556. Recuperat din: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Elsevier BV (2020). Izopentanul. ScienceDirect. Recuperat de la: sciencedirect.com
7. Jennifer B. Galvin și Fred Marashi. (2010). 2-metilbutan (izopentan). Journal of Toxicology and Health Health, Partea A Probleme curente. Volumul 58, 1999 - Numărul 1-2. doi.org/10.1080/009841099157403