Isopentane และ N - Pentane เป็นทั้งไฮโดรคาร์บอนที่เป็นของตระกูลอัลเคนโดยเฉพาะเพนทาเนส ในขณะที่พวกเขาแบ่งปันสูตรโมเลกุลเดียวกันC₅h₁₂ความแตกต่างของโครงสร้างของพวกเขานำไปสู่คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลต่อการใช้งานของพวกเขา ในฐานะซัพพลายเออร์ isopentane ฉันมีความเชี่ยวชาญในลักษณะเฉพาะของ isopentane และวิธีที่มันแยกตัวเองออกจาก n - pentane
ความแตกต่างของโครงสร้าง
ความแตกต่างหลักระหว่าง isopentane และ n - pentane อยู่ในโครงสร้างโมเลกุลของพวกเขา N - Pentane มีโครงสร้างสายโซ่ตรงซึ่งอะตอมของคาร์บอนทั้งห้านั้นเชื่อมต่อกันในรูปแบบเชิงเส้น การจัดเรียงเชิงเส้นนี้ให้รูปร่างที่ขยายออกและกะทัดรัดน้อยลง
ในทางกลับกัน isopentane หรือที่รู้จักกันในชื่อ2 - methylbutaneมีโครงสร้างกิ่งก้านสาขา มันมีห่วงโซ่คาร์บอนสี่ตัวที่มีกลุ่มเมธิลติดอยู่กับอะตอมคาร์บอนที่สอง การแตกแขนงนี้ทำให้โมเลกุลมีขนาดกะทัดรัดมากขึ้นเมื่อเทียบกับ n - pentane
คุณสมบัติทางกายภาพ
จุดเดือด
จุดเดือดเป็นคุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญซึ่งได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากโครงสร้างโมเลกุล N - Pentane มีจุดเดือดประมาณ 36.1 ° C โครงสร้างสายโซ่แบบตรงของ N - Pentane ช่วยให้กองกำลังระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งขึ้นโดยเฉพาะกองกำลังกระจายตัวของลอนดอน แรงเหล่านี้เป็นผลมาจากไดโพลชั่วคราวที่สร้างขึ้นโดยการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนภายในโมเลกุล รูปร่างที่ขยายออกไปของ N - Pentane ให้พื้นที่ผิวที่ใหญ่ขึ้นสำหรับไดโพลชั่วคราวเหล่านี้เพื่อโต้ตอบนำไปสู่สถานที่ท่องเที่ยวระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งและจุดเดือดที่ค่อนข้างสูง
Isopentane ที่มีโครงสร้างกิ่งก้านมีจุดเดือดที่ต่ำกว่าประมาณ 27.8 ° C การแตกแขนงลดพื้นที่ผิวที่มีอยู่สำหรับการโต้ตอบระหว่างโมเลกุล เป็นผลให้กองกำลังกระจายตัวของลอนดอนระหว่างโมเลกุล isopentane นั้นอ่อนแอกว่าที่อยู่ระหว่างโมเลกุล N - pentane กองกำลังระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอกว่าต้องการพลังงานน้อยกว่าในการทำลายซึ่งนำไปสู่จุดเดือดที่ต่ำกว่า
จุดหลอมเหลว
เช่นเดียวกับจุดเดือดจุดหลอมเหลวยังได้รับอิทธิพลจากโครงสร้างโมเลกุล N - Pentane มีจุดหลอมเหลวประมาณ - 129.8 ° C โครงสร้างแบบตรง - โซ่ช่วยให้โมเลกุลสามารถบรรจุได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นในสถานะของแข็ง การจัดเรียงโมเลกุลในคริสตัลขัดแตะเป็นประจำทำให้เกิดแรงระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งและจุดหลอมเหลวที่ค่อนข้างสูงขึ้น
Isopentane มีจุดหลอมเหลวประมาณ - 159.9 ° C โครงสร้างที่แตกแขนงรบกวนการบรรจุโมเลกุลปกติในสถานะของแข็ง การบรรจุที่ผิดปกตินี้ส่งผลให้เกิดแรงระหว่างโมเลกุลที่อ่อนแอลงในเฟสของแข็งทำให้ไอโซเพนเทนละลายที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่า
ความหนาแน่น
ความหนาแน่นเป็นคุณสมบัติทางกายภาพอื่นที่แสดงความแตกต่างระหว่างไอโซเมอร์ทั้งสอง N - Pentane มีความหนาแน่นประมาณ 0.626 g/mL ที่ 20 ° C โครงสร้างสายโซ่ตรงและการบรรจุโมเลกุลที่มีประสิทธิภาพในสถานะของเหลวมีส่วนช่วยให้มีความหนาแน่นสูงกว่า
Isopentane มีความหนาแน่นประมาณ 0.620 g/mL ที่ 20 ° C โครงสร้างกิ่งก้านของไอโซเพนเทนนำไปสู่การจัดเรียงโมเลกุลที่กะทัดรัดน้อยลงในเฟสของเหลวส่งผลให้ความหนาแน่นต่ำกว่าเล็กน้อยเมื่อเทียบกับ N - pentane
คุณสมบัติทางเคมี
การเกิดปฏิกิริยา
ความแตกต่างของโครงสร้างระหว่าง isopentane และ n - pentane ยังส่งผลกระทบต่อปฏิกิริยาทางเคมีของพวกเขา โดยทั่วไปอัลเคนค่อนข้างไม่มีปฏิกิริยาเนื่องจากมีคาร์บอนคาร์บอนและคาร์บอน - พันธะไฮโดรเจนเดี่ยว อย่างไรก็ตามพวกเขาสามารถรับปฏิกิริยาการเผาไหม้
เมื่อถูกเผาในที่ที่มีออกซิเจนทั้ง isopentane และ n - pentane ตอบสนองต่อการผลิตคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ สมการทางเคมีที่สมดุลสำหรับการเผาไหม้ของ N - pentane และ isopentane มีดังนี้:
สำหรับ n - pentane: c₅h₁₂ + 8o₂→5co₂ + 6h₂o
สำหรับ isopentane: c₅h₁₂ + 8o₂→5co₂ + 6h₂o
อย่างไรก็ตามอัตราการเผาไหม้อาจแตกต่างกันเล็กน้อยเนื่องจากความแตกต่างในโครงสร้างของพวกเขา โครงสร้างที่แตกแขนงของ isopentane อาจนำไปสู่พฤติกรรมการเผาไหม้ที่แตกต่างกันเล็กน้อยเมื่อเทียบกับสายโซ่ตรง - เพนเทน การแตกแขนงสามารถส่งผลกระทบต่อวิธีที่โมเลกุลโต้ตอบกับออกซิเจนในระหว่างกระบวนการเผาไหม้
ความสามารถในการละลาย
ทั้ง Isopentane และ N - Pentane เป็นโมเลกุลที่ไม่ใช่ขั้วโลก ตามหลักการของ "ชอบละลายเช่น" พวกมันละลายได้ในตัวทำละลายที่ไม่ใช่ขั้วเช่นไฮโดรคาร์บอนอื่น ๆ และตัวทำละลายอินทรีย์เช่นเบนซีนและโทลูอีน พวกมันไม่ละลายในตัวทำละลายขั้วเช่นน้ำเพราะโมเลกุลที่ไม่ใช่ขั้วของเพนทาเนสไม่สามารถสร้างแรงระหว่างโมเลกุลที่แข็งแรงพอที่มีโมเลกุลน้ำขั้วโลก
แอปพลิเคชัน
แอปพลิเคชัน Isopentane
Isopentane มีแอพพลิเคชั่นที่สำคัญหลายอย่าง หนึ่งในการใช้ที่สำคัญคือisopentane เกรดสารทำความเย็น- เนื่องจากจุดเดือดต่ำจึงใช้ในระบบทำความเย็น เป็นที่รู้จักกันในชื่อก๊าซสารทำความเย็น R601A- ในอุตสาหกรรมโฟม isopentane ใช้เป็นตัวแทนเป่าสำหรับการผลิตโฟมสไตรีน เมื่อร้อนขึ้นไอไอโซเพนเทนสร้างฟองอากาศในโพลีสไตรีนซึ่งให้โฟมมีคุณสมบัติที่มีน้ำหนักเบาและเป็นฉนวน
N - แอปพลิเคชัน Pentane
N - pentane มักใช้เป็นตัวทำละลายในห้องปฏิบัติการและกระบวนการอุตสาหกรรม จุดเดือดที่ค่อนข้างสูงทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องใช้ตัวทำละลายที่มีเสถียรภาพเล็กน้อย นอกจากนี้ยังใช้ในการผลิตเชื้อเพลิงออกเทนสูงและเป็นส่วนประกอบในปฏิกิริยาทางเคมีบางอย่าง
บทสรุป
โดยสรุปในขณะที่ isopentane และ n - pentane มีสูตรโมเลกุลเดียวกันความแตกต่างของโครงสร้างของพวกเขาส่งผลให้คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีที่แตกต่างกันซึ่งจะกำหนดแอปพลิเคชันของพวกเขา โครงสร้างกิ่งก้านของ Isopentane ให้จุดเดือดที่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลวและความหนาแน่นเมื่อเทียบกับ N - Pentane คุณสมบัติเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับใช้ในการทำความเย็นและการผลิตโฟม N - โครงสร้างโซ่ตรงของ Pentane ให้แรงระหว่างโมเลกุลที่แข็งแกร่งขึ้นนำไปสู่จุดเดือดที่สูงขึ้นและทำให้เป็นตัวเลือกที่ดีกว่าสำหรับแอปพลิเคชันตัวทำละลายบางตัว
หากคุณมีความสนใจในการจัดหา isopentane คุณภาพสูงสำหรับแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณไม่ว่าจะเป็นสำหรับการทำความเย็นการผลิตโฟมหรือการใช้งานอื่น ๆ ฉันขอเชิญชวนให้คุณเข้าถึงการอภิปรายการจัดซื้อจัดจ้าง เราสามารถเสนอราคาที่แข่งขันได้อุปทานที่เชื่อถือได้และการบริการลูกค้าที่ยอดเยี่ยม
การอ้างอิง
- Atkins, PW, & de Paula, J. (2014) เคมีกายภาพสำหรับวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิต สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด
- McMurry, J. (2016) เคมีอินทรีย์ การเรียนรู้ Cengage
- Carey, FA, & Giuliano, RM (2017) เคมีอินทรีย์ McGraw - Hill Education