- Štruktúra izopentánu
- vlastnosti
- Fyzický vzhľad
- Bod topenia
- Bod varu
- Tlak vodnej pary
- Hustota
- rozpustnosť
- Index lomu
- Povrchové napätie
- Viskozita
- Bod vzplanutia
- Teplota samovznietenia
- aplikácia
- získanie
- riziká
- Referencie
Izopentánu je organická zlúčenina, ktorá sa kondenzuje vzorca (CH 3 ) 2 CHCH 2 CH 3 . Je to alkán, konkrétne rozvetvený izomér pentánu, vyznačujúci sa tým, že je vysoko prchavá kvapalina a používa sa ako penotvorné činidlo. V súčasnosti je IUPAC jeho najviac odporúčaným názvom 2-metylbután.
Na obrázku pod jeho štruktúrnym vzorcom je vidieť. Všimnite si, že CH 3 skupina je skutočne pripojená k uhlíku v polohe 2 butyl reťazca. Z izopentánu sa získa izopentylový alebo izopentylový substituent alebo zvyšok, ktorý je jedným z najobjektívnejších alkylových substituentov, ktoré môžu existovať.
Štruktúrny vzorec izopentánu. Zdroj: NEUROtiker / Public Domain
Izopentán je nepolárna, hydrofóbna a horľavá zlúčenina. Jeho vôňa je podobná zápachu benzínu a je vlastne súčasťou jeho zloženia, pretože zvyšuje jeho oktánové číslo alebo oktánové číslo. Získava sa izomerizačnou reakciou n-pentánu, hoci sa to prirodzene dosahuje v malom množstve v rámci zásob zemného plynu.
Jeho vysoko horľavý charakter, izopentán, sa považuje za netoxickú látku. Človek to môže prehltnúť a jemne cítiť skôr, ako sa objavia nežiaduce príznaky, ako sú zvracanie a závraty. Izopentán sa nachádza v holiacich krémoch a kondicionéroch na vlasy.
Štruktúra izopentánu
Molekulárna štruktúra izopentánu. Zdroj: Benjah-bmm27 prostredníctvom Wikipédie.
Na hornom obrázku je molekulárna štruktúra izopentánu, reprezentovaná modelom guľôčok a tyčiniek. Čierne gule zodpovedajú atómom uhlíka, zatiaľ čo biele gule atómom vodíka. Jeho uhlíková kostra sa dá označiť za robustnú, rozvetvenú a objemnú.
Konce izopentánu molekuly sa skladajú z CH 3 skupín , ktoré sú neúčinné, pokiaľ ide o zvýšenie medzimolekulových interakcií. Molekuly izopentánu závisia od londýnskych disperzných síl a ich hmotností, aby zostali kohézne, a tak definovali tekutinu za normálnych podmienok teploty a tlaku.
Avšak, jeho geometrie a CH 3 skupiny sú zodpovedné za izopentánu kvapaliny vysoko prchavé, s teplotou varu pri teplote 28,2 ° C. Napríklad lineárny izomér n-pentánu má teplotu varu okolo 36 ° C, čo odráža jeho lepšie intermolekulárne interakcie.
Napriek svojej zjavnej robustnosti je izopentánová molekula schopná prijať rôzne priestorové konfigurácie, čo je kľúčový faktor pri stanovovaní kryštálu pri teplote -160 ° C.
vlastnosti
Fyzický vzhľad
Bezfarebná kvapalina alebo plyn, s vodnatým vzhľadom a tiež uvoľňujúci zápach podobný benzínu. Je to veľmi prchavá látka.
Bod topenia
Izopentán kryštalizuje pri teplotnom rozmedzí od -161 do -159 ° C.
Bod varu
Izopentán vrie pri teplotnom rozmedzí od 27,8 do 28,2 ° C. Akonáhle je teda exponovaná mimo svojho obalu, začne vrieť a vydávať veľké množstvá pary.
Tlak vodnej pary
76,9 kPa pri 20 ° C (asi 0,76 atm)
Hustota
0,6201 g / ml pri 20 ° C Pary izopentánu sú hustejšie ako vzduch.
rozpustnosť
Izopentán, ktorý je nepolárnou látkou, je nerozpustný a nemiešateľný s vodou a niektorými alkoholmi. Je rozpustný a miešateľný v parafínových rozpúšťadlách, éteroch, tetrachlórmetáne a tiež v aromatických kvapalinách, ako je toluén.
Index lomu
1354
Povrchové napätie
15 dyn / cm pri 20 ° C
Viskozita
0,214 cP pri 20 ° C
Bod vzplanutia
-51 ° C Táto teplota spôsobuje, že izopentán je nebezpečne horľavý, takže vaše výrobky by sa mali držať čo najďalej od akéhokoľvek zdroja plameňa alebo tepla.
Teplota samovznietenia
420 ° C
aplikácia
Krémy na holenie obsahujú malé množstvo izopentánu, ktorý pôsobí ako hnacia látka a dodáva produktu textúru. Zdroj: Pixabay.
Izopentán je organické rozpúšťadlo, ktoré slúži ako reakčné médium pre určité organické syntézy a tiež predstavuje surovinu na výrobu ďalších zlúčenín.
Pridáva sa do benzínu, aby sa zvýšilo jeho oktánové číslo, a do rôznych kozmetických výrobkov, aby sa zlepšila jeho štruktúra, napríklad krémy na holenie, hneď ako sa rýchlo odparí a zanechá bublinovú hmotu.
Podobne je polystyrén navlhčený v izopentáne, takže po odparení expanduje plast, až kým sa nevytvorí druh peny, s ktorou sú navrhnuté poháre, modely, taniere, podnosy atď.
Na druhej strane sa v kryogenike izopentán používa spolu so suchým ľadom a tekutým dusíkom na zmrazenie tkanív a biologických vzoriek.
získanie
Izopentán sa dá získať zo zásobníkov zemného plynu, avšak zaberá iba 1% jeho obsahu.
Ďalšia cesta, ktorá sa najčastejšie používa na priemyselnej úrovni, sa začína n-pentánom destilovaným z rafinácie ropy. Potom n-pentán prechádza špeciálnou reakciou zvanou izomerizácia.
Účelom izomerizácie n-pentánu je získať viac rozvetvené izoméry. Preto medzi produktmi máme nielen izopentán, ale aj neopentán. Táto reakcia je možná použitím veľmi špecifických kovových katalyzátorov, ktoré regulujú, aká teplota a aké tlaky sú potrebné.
riziká
Izopentán sa považuje za netoxickú látku. Je to čiastočne kvôli jeho nízkej reaktivite, pretože jeho väzby CC alebo CH nie je ľahké rozbiť, takže nezasahujú ako také do žiadneho metabolického procesu. V skutočnosti je osoba schopná vdýchnuť veľké množstvo svojich pár pred zadusením bez zjavného poškodenia vedľajším účinkom.
Jeho požitie spôsobuje nevoľnosť a zvracanie a jeho kontakt s pokožkou ju nakoniec vysuší. Na druhej strane lekárske štúdie nedokázali určiť, či je izopentán karcinogénna látka. Považuje sa však za nebezpečnú znečisťujúcu látku pre morské ekosystémy a ich faunu.
Najväčším nebezpečenstvom okolo izopentánu nie je ani tak jeho reaktivita, ale jeho horľavosť: horí s kyslíkom vo vzduchu. A pretože je jeho kvapalina vysoko prchavá, najmenší únik uvoľní veľa svojich pár do životného prostredia, ktoré sa zapália v najmenšej blízkosti plameňa alebo iného zdroja tepla.
Preto by sa výrobky obsahujúce izopentán mali skladovať v bezpečnom a chladnom prostredí.
Referencie
- Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organická chémia. (10 th edition.). Wiley Plus.
- Carey F. (2008). Organická chémia. (Šieste vydanie). Mc Graw Hill.
- Morrison a Boyd. (1987). Organická chémia. (Piate vydanie). Addison-Wesley Iberoamericana.
- Wikipedia. (2020). Izopentánu. Obnovené z: en.wikipedia.org
- Národné centrum pre biotechnologické informácie. (2020). Izopentánu. PubChem Database. CID = 6556. Získané z: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Elsevier BV (2020). Izopentánu. ScienceDirect. Obnovené z: sciposedirect.com
- Jennifer B. Galvin a Fred Marashi. (2010). 2-Metylbután (izopentán). Journal of Toxicology and Health Health, časť A Aktuálne problémy. Zväzok 58, 1999 - vydanie 1-2. doi.org/10.1080/009841099157403