ISOPENTANO: STRUTTURA, PROPRIETÀ, USI, OTTENIMENTO - CHIMICA - 2026

L' isopentano è un composto organico di formula condensata (CH ₃ ) ₂ CHCH ₂ CH ₃ . È un alcano, in particolare un isomero ramificato del pentano, caratterizzato dal fatto di essere un liquido altamente volatile e utilizzato come agente schiumogeno. Attualmente, il suo nome più consigliato dalla IUPAC è 2-metilbutano.

Nell'immagine sottostante si può vedere la sua formula strutturale. Si noti che un gruppo CH ₃ è effettivamente attaccato al carbonio 2 della catena butilica. Dall'isopentano si ottiene il sostituente o il radicale isopentile o isopentile, che è uno dei sostituenti alchilici più voluminosi che ci possono essere.

Formula strutturale di isopentano. Fonte: NEUROtiker / dominio pubblico

L'isopentano è un composto non polare, idrofobo e infiammabile. Il suo odore è simile a quello della benzina, ed in effetti fa parte della sua composizione, poiché aumenta il suo numero di ottano o numero di ottano. È ottenuto dalla reazione di isomerizzazione dell'n-pentano, sebbene sia naturalmente ottenuto in piccole quantità all'interno delle riserve di gas naturale.

A parte il suo carattere altamente infiammabile, l'isopentano è considerato una sostanza non tossica. Una persona può ingerirlo e annusarlo con parsimonia prima che si sviluppino sintomi indesiderati, come vomito e vertigini. L'isopentano può essere trovato nelle creme da barba e nei balsami per capelli.

Struttura dell'isopentano

Struttura molecolare dell'isopentano. Fonte: Benjah-bmm27 tramite Wikipedia.

Nell'immagine in alto abbiamo la struttura molecolare dell'isopentano, rappresentata da un modello di sfere e barre. Le sfere nere corrispondono agli atomi di carbonio, mentre le sfere bianche agli atomi di idrogeno. Si può dire che il suo scheletro di carbonio sia robusto, ramificato e voluminoso.

Le estremità della molecola di isopentano sono costituite da gruppi CH ₃ , che sono inefficienti quando si tratta di migliorare le interazioni intermolecolari. Le molecole di isopentano dipendono dalle forze dispersive di Londra e dalle loro masse per rimanere coese e quindi definire un liquido in normali condizioni di temperatura e pressione.

Tuttavia, la sua geometria e i gruppi CH ₃ sono responsabili del fatto che il liquido isopentano è altamente volatile e che bolle a una temperatura di 28,2 ºC. Ad esempio, l'isomero lineare n-pentano bolle intorno a 36 ° C, riflettendo le sue migliori interazioni intermolecolari.

Nonostante la sua apparente robustezza, la molecola di isopentano è in grado di adottare varie configurazioni spaziali, un fattore chiave per l'istituzione del suo cristallo a una temperatura di -160 ° C.

Proprietà

Aspetto fisico

Liquido o gas incolore, dall'aspetto acquoso, che emana anche un odore simile a quello della benzina. È una sostanza altamente volatile.

Punto di fusione

L'isopentano cristallizza a una temperatura compresa tra -161 e -159 ° C.

Punto di ebollizione

L'isopentano bolle a una temperatura compresa tra 27,8 e 28,2 ºC. Pertanto, non appena esposto al di fuori del suo contenitore, inizierà a bollire ed emetterà grandi volumi di vapore.

Pressione del vapore

76,9 kPa a 20 ºC (circa 0,76 atm)

Densità

0,6201 g / mL a 20 ° C. I vapori di isopentano sono 2,48 più densi dell'aria.

solubilità

L'isopentano, essendo una sostanza apolare, è insolubile e immiscibile con l'acqua e alcuni alcoli. È solubile e miscibile in solventi paraffinici, eteri, tetracloruro di carbonio e anche in liquidi aromatici come il toluene.

Indice di rifrazione

1.354

Tensione superficiale

15 din / cm a 20 ºC

Viscosità

0,214 cP a 20 ºC

punto d'infiammabilità

-51 ° C. Questa temperatura rende l'isopentano pericolosamente infiammabile, quindi i tuoi prodotti dovrebbero essere tenuti il ​​più lontano possibile da qualsiasi fiamma o fonte di calore.

Temperatura di autoaccensione

420 ºC

applicazioni

Le creme da barba contengono piccole quantità di isopentano che agiscono come propellenti e aggiungono consistenza al prodotto. Fonte: Pixabay.

L'isopentano è un solvente organico che funge da mezzo di reazione per alcune sintesi organiche e rappresenta anche la materia prima per la produzione di altri composti.

Viene aggiunto alla benzina per aumentarne il numero di ottani, ea vari prodotti cosmetici per migliorarne la consistenza, come le creme da barba, una volta che evapora rapidamente e lascia una massa frizzante.

Allo stesso modo, il polistirolo viene inumidito in isopentano in modo che, evaporando, dilati la plastica fino a creare una sorta di schiuma, con la quale sono progettati bicchieri, modelli, piatti, vassoi, ecc.

D'altra parte, nella criogenia l'isopentano viene utilizzato, insieme al ghiaccio secco e all'azoto liquido, per congelare tessuti e campioni biologici.

Ottenere

L'isopentano può essere ottenuto da giacimenti di gas naturale, occupando però solo l'1% del suo contenuto.

Un'altra strada, la più utilizzata a livello industriale, è quella di iniziare con l'n-pentano distillato dai processi di raffinazione del petrolio. Quindi l'n-pentano subisce una reazione speciale chiamata isomerizzazione.

Lo scopo dell'isomerizzazione dell'n-pentano è quello di ottenere i suoi isomeri più ramificati. Pertanto, tra i prodotti non abbiamo solo l'isopentano ma anche il neopentano. Questa reazione è possibile attraverso l'uso di catalizzatori metallici molto specifici, che controllano quale temperatura e quali pressioni sono richieste.

rischi

L'isopentano è considerato una sostanza non tossica. Ciò è in parte dovuto alla sua bassa reattività, poiché i suoi legami CC o CH non sono facili da rompere, quindi non interferiscono in quanto tali in alcun processo metabolico. Una persona, infatti, è in grado di inalare grandi quantità dei suoi vapori prima del soffocamento, senza apparentemente subire danni collaterali.

La sua ingestione provoca nausea e vomito e il suo contatto con la pelle finisce per seccarla. D'altra parte, gli studi medici non sono stati in grado di determinare se l'isopentano è una sostanza cancerogena. Tuttavia, è considerato un inquinante pericoloso per gli ecosistemi marini e la loro fauna.

Il pericolo maggiore intorno all'isopentano non è tanto la sua reattività, ma la sua infiammabilità: brucia con l'ossigeno presente nell'aria. E poiché il suo liquido è altamente volatile, la minima perdita rilascerà molti dei suoi vapori nell'ambiente, che si accenderanno alla minima vicinanza a una fiamma oa qualsiasi altra fonte di calore.

Ecco perché i prodotti contenenti isopentano devono essere conservati in ambienti sicuri e freschi.

Riferimenti

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