ISOPENTAN: STRUKTUR, EGENSKAPER, ANVÄNDNINGAR, ERHÅLLANDE - KEMI - 2026

Den isopentan är en organisk förening, som kondenseras formeln (CH ₃ ) ₂ CHCH ₂ CH ₃ . Det är en alkan, specifikt en grenad isomer av pentan, kännetecknad av att den är en mycket flyktig vätska och används som ett skummedel. För närvarande är det mest rekommenderade namnet av IUPAC 2-metylbutan.

På bilden nedan kan dess strukturella formel ses. Notera att en CH ₃ -grupp faktiskt är bunden till kol 2 av butyl kedjan. Från isopentan erhålles isopentyl- eller isopentylsubstituenten eller radikalen, som är en av de mest voluminösa alkylsubstituenterna som kan finnas.

Strukturformel för isopentan. Källa: NEUROtiker / Public domain

Isopentan är en icke-polär, hydrofob och brandfarlig förening. Lukten liknar bensin och är i själva verket en del av dess sammansättning eftersom den ökar sitt oktantal eller oktantalet. Det erhålls från isomeriseringsreaktionen av n-pentan, även om den naturligtvis uppnås i små mängder inom naturgasreserver.

Dess mycket brandfarliga karaktär åt sidan, är isopentan anses vara en giftfri substans. En person kan äta det och luktar det sparsamt innan oönskade symtom, som kräkningar och yrsel, utvecklas. Isopentan finns i rakkrämer och hårbalsam.

Struktur av isopentan

Molekylär struktur av isopentan. Källa: Benjah-bmm27 via Wikipedia.

I den övre bilden har vi molekylstrukturen för isopentan, representerad av en modell av sfärer och staplar. De svarta sfärerna motsvarar kolatomerna, medan de vita sfärerna motsvarar väteatomerna. Det kan sägas att dess kolskelett är robust, grenad och voluminös.

Ändarna av isopentan molekylen består av CH ₃ grupper , som är ineffektiva när det gäller att förbättra intermolekylära interaktioner. Isopentanmolekyler är beroende av Londons spridningskrafter och deras massor för att förbli sammanhängande och definierar således en vätska under normala förhållanden med temperatur och tryck.

Emellertid, dess geometri och de CH ₃ grupper är ansvariga för isopentan vätske varelse mycket flyktig och kokar vid en temperatur av 28,2 ° C. Till exempel kokar den linjära n-pentanisomeren runt 36 ° C, vilket återspeglar dess bättre intermolekylära interaktioner.

Trots sin uppenbara robusthet kan isopentanmolekylen anta olika rumsliga konfigurationer, en nyckelfaktor för upprättandet av dess kristall vid en temperatur av -160 ° C.

Egenskaper

Fysiskt utseende

Färglös vätska eller gas, med ett vattnigt utseende och avger också en lukt som liknar bensin. Det är en mycket flyktig substans.

Smältpunkt

Isopentan kristalliseras vid ett temperaturområde mellan -161 och -159 ° C.

Kokpunkt

Isopentan kokar vid ett temperaturområde mellan 27,8 och 28,2 ºC. Så snart den exponeras utanför behållaren kommer den att börja koka och avge stora volymer ånga.

Ångtryck

76,9 kPa vid 20 ºC (cirka 0,76 atm)

Densitet

0,6201 g / ml vid 20 ° C. Isopentanångor är 2,48 tätare än luft.

löslighet

Isopentan, som är ett apolärt ämne, är olösligt och oblandbart med vatten och vissa alkoholer. Det är lösligt och blandbart i paraffiniska lösningsmedel, etrar, koltetraklorid och även i aromatiska vätskor såsom toluen.

Brytningsindex

1354

Ytspänning

15 dyn / cm vid 20 ºC

Viskositet

0,214 cP vid 20 ºC

Flampunkt

-51 ° C Denna temperatur gör att isopentan är farligt brandfarligt, så dina produkter bör hållas så långt borta som möjligt från alla lågor eller värmekällor.

Autoignitionstemperatur

420 ºC

tillämpningar

Rakkrämer innehåller små mängder isopentan som fungerar som ett drivmedel och ger textur till produkten. Källa: Pixabay.

Isopentan är ett organiskt lösningsmedel som fungerar som ett reaktionsmedium för vissa organiska synteser, och det representerar också råmaterialet för produktion av andra föreningar.

Det läggs till bensin för att öka dess oktanklassificering, och till olika kosmetiska produkter för att förbättra dess struktur, som rakkrämer, när den snabbt avdunstar och lämnar en bubblande massa.

På liknande sätt fuktas polystyren i isopentan så att den, när den förångas, expanderar plasten tills det skapas ett slags skum, med vilket glas, modeller, plattor, brickor etc. är utformade.

Å andra sidan används i kryogenik isopentan, tillsammans med torris och flytande kväve, för att frysa vävnader och biologiska prover.

Erhållande

Isopentan kan erhållas från naturgasbehållare, men upptar endast 1% av dess innehåll.

En annan väg, den mest använda på industriell nivå, börjar med n-pentan destillerad från oljeraffineringsprocesser. Sedan genomgår n-pentan en speciell reaktion som kallas isomerisering.

Syftet med isomeriseringen av n-pentan är att erhålla dess mer grenade isomerer. Således har vi bland produkterna inte bara isopentan utan också neopentan. Denna reaktion är möjlig genom användning av mycket specifika metallkatalysatorer, som styr vilken temperatur och vilka tryck som krävs.

risker

Isopentan anses vara en giftfri substans. Detta beror delvis på dess låga reaktivitet, eftersom dess CC- eller CH-bindningar inte är lätta att bryta, så de stör inte som sådana i någon metabolisk process. Faktum är att en person kan andas in stora mängder av sina ångor innan kvävning, utan uppenbarligen lidit säkerhetsskador.

Dess förtäring orsakar illamående och kräkningar, och dess kontakt med huden slutar torka den. Å andra sidan har medicinska studier inte kunnat avgöra om isopentan är ett cancerframkallande ämne. Men det anses vara ett farligt förorenande ämne för marina ekosystem och deras fauna.

Den största faran kring isopentan är inte så mycket dess reaktivitet, utan dess brandfarlighet: den brinner med syre i luften. Och eftersom dess vätska är mycket flyktig, kommer den minsta läckan att släppa ut många av sina ångor i miljön, som kommer att antändas vid minsta närhet till en låga eller någon annan värmekälla.

Det är därför produkter som innehåller isopentan ska förvaras i säkra och svala miljöer.

referenser

1. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organisk kemi. (10: ^e upplagan.) Wiley Plus.
2. Carey F. (2008). Organisk kemi. (Sjätte upplagan). Mc Graw Hill.
3. Morrison och Boyd. (1987). Organisk kemi. (Femte upplagan). Addison-Wesley Iberoamericana.
4. Wikipedia. (2020). Isopentan. Återställd från: en.wikipedia.org
5. National Center for Biotechnology Information. (2020). Isopentan. PubChem-databas. CID = 6556. Återställd från: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Elsevier BV (2020). Isopentan. Science. Återställd från: sciencedirect.com
7. Jennifer B. Galvin & Fred Marashi. (2010). 2-metylbutan (isopentan). Journal of Toxicology and Environmental Health, del A Aktuella frågor. Volym 58, 1999 - Utgåva 1-2. doi.org/10.1080/009841099157403