الهيبتان هو سائل عديم اللون وقابل للاشتعال ويستخدم عادة كمذيب. له الصيغة الجزيئية C7H16 ويوجد في البنزين. يحتوي الهيبتان على سبع ذرات كربون و 16 ذرة هيدروجين.
| اسم الأيوباك | هيبتان |
| الصيغة الجزيئية | C7H16 |
| CAS رقم | 142-82-5 |
| المرادفات | ن-هيبتان، ثنائي بروبيل ميثان، هيبتيل هيدريد، إلخ. |
| إنتشي | إنشي=1S/C7H16/c1-3-5-7-6-4-2/h3-7H2.1-2H3 |
خصائص الهيبتان
صيغة الهيبتان
الصيغة الكيميائية للهيبتان هي C7H16. ويتكون من سبع ذرات كربون و16 ذرة هيدروجين، مرتبة في سلسلة مستقيمة. إن هيكل الهيبتان ذو السلسلة المستقيمة يجعله عضوًا مهمًا في عائلة الألكانات من الهيدروكربونات.
هيبتان الكتلة المولية
الكتلة المولية لـ C7H16 هي 100.20 جم/مول. يتم حساب هذه القيمة عن طريق إضافة الكتل الذرية لجميع الذرات الموجودة في جزيء C7H16 واحد. تعد الكتلة المولية لـ C7H16 معلمة مهمة في العديد من الحسابات الكيميائية، بما في ذلك قياس العناصر الكيميائية والديناميكا الحرارية والحركية.
نقطة غليان الهيبتان
C7H16 لديه نقطة غليان تبلغ 98.42 درجة مئوية (209.16 درجة فهرنهايت). نقطة الغليان المنخفضة نسبيًا هذه تجعله مذيبًا مفيدًا لمجموعة متنوعة من التطبيقات، كما هو الحال في المختبر وفي إنتاج البنزين. تتأثر درجة غليان C7H16 بعدة عوامل، بما في ذلك قوة القوى بين الجزيئات والوزن الجزيئي للمركب.
نقطة انصهار الهيبتان
نقطة انصهار C7H16 هي -91 درجة مئوية (-132 درجة فهرنهايت). تشير نقطة الانصهار المنخفضة هذه إلى أن C7H16 سائل في درجة حرارة الغرفة وهو شديد التقلب. ترجع نقطة الانصهار المنخفضة لـ C7H16 إلى ضعف قوى فان دير فالس بين جزيئاته.
كثافة الهيبتان جم/مل
تبلغ كثافة C7H16 0.684 جم / مل عند 20 درجة مئوية (68 درجة فهرنهايت). كثافة C7H16 هي مقياس لكمية الكتلة الموجودة في حجم معين. تتأثر هذه القيمة بعوامل مثل درجة الحرارة والضغط ونقاء العينة.
الوزن الجزيئي للهيبتان
الوزن الجزيئي لـ C7H16 هو 100.20 جم/مول. يتم حساب هذه القيمة عن طريق إضافة الكتل الذرية لجميع الذرات الموجودة في جزيء C7H16 واحد. يعد الوزن الجزيئي لـ C7H16 عاملاً حاسماً في العديد من التفاعلات الكيميائية لأنه يساعد في تحديد كمية المواد المتفاعلة والمنتجات الموجودة في خليط التفاعل.
هيكل الهيبتان
يحتوي C7H16 على هيكل سلسلة مستقيمة، مع سبع ذرات كربون و16 ذرة هيدروجين مرتبة بطريقة خطية. هذا الهيكل هو سمة من سمات الألكانات، وهي عائلة من الهيدروكربونات. يؤثر هيكل C7H16 على خواصه الفيزيائية والكيميائية، بما في ذلك نقطة الغليان، ونقطة الانصهار، والتفاعلية.
ذوبان الهيبتان
C7H16 هو جزيء غير قطبي وقابل للذوبان بشكل سيئ في المذيبات القطبية مثل الماء. ومع ذلك، C7H16 قابل للذوبان بدرجة عالية في المذيبات غير القطبية مثل الهكسان والبنزين والتولوين. يرجع سلوك الذوبان هذا إلى الذوبان المماثل: تميل الجزيئات غير القطبية إلى الذوبان في المذيبات غير القطبية، بينما تميل الجزيئات القطبية إلى الذوبان في المذيبات القطبية.
| مظهر | سائل عديم اللون |
| كثافة محددة عند 25 درجة مئوية | 0.684 جم/مل |
| لون | عديم اللون |
| يشم | رائحة البنزين |
| الكتلة المولية | 100.20 جرام/مول |
| الكثافة عند 25 درجة مئوية | 0.684 جم/مل |
| نقطة الانصهار | -91 درجة مئوية (-132 درجة فهرنهايت) |
| نقطة الغليان | 98.42 درجة مئوية (209.16 درجة فهرنهايت) |
| نقطة فلاش | -4 درجة مئوية (25 درجة فهرنهايت) |
| الذوبان في الماء عند 25 درجة مئوية | 0.004 جرام/100 مللي |
| الذوبان في المذيبات الأخرى | شديد الذوبان في المذيبات غير القطبية (الهكسان، التولوين، البنزين) |
| ضغط البخار عند 20 درجة مئوية | 25.31 ملم زئبق |
| كثافة البخار عند 20 درجة مئوية | 3.46 (الهواء = 1) |
| pKa | 50 (تقديري) |
| الرقم الهيدروجيني | غير قابل للتطبيق |
سلامة ومخاطر الهيبتان
يشكل C7H16 العديد من المخاطر على السلامة، ويرجع ذلك أساسًا إلى طبيعته شديدة الاشتعال. يمكن أن تشتعل النيران بسهولة وتطلق أبخرة قابلة للاشتعال عند تعرضها للحرارة أو اللهب. يمكن لأبخرة C7H16 أيضًا أن تهيج العينين والجلد والجهاز التنفسي، مما يسبب السعال والصفير وضيق التنفس. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون C7H16 ضارًا إذا تم تناوله، مما يسبب الغثيان والقيء وآلام البطن. لذلك، ينبغي اتخاذ الاحتياطات المناسبة عند التعامل مع C7H16، مثل استخدام معدات الحماية المناسبة، وضمان التهوية الجيدة في مكان العمل، وإبعاده عن مصادر الحرارة واللهب المكشوف. ومن الضروري أيضًا اتباع بروتوكولات التخزين والتعامل والتخلص المناسبة من C7H16 لتقليل أي مخاطر محتملة.
| رموز الخطر | ف، شي |
| وصف الأمان | سائل وبخار شديد الاشتعال. يسبب تهيج الجلد. |
| أرقام تعريف الأمم المتحدة | الأمم المتحدة 1206 |
| رمز النظام المنسق | 2902.41.000 |
| فئة الخطر | 3 (السوائل القابلة للاشتعال) |
| مجموعة التعبئة | ثانيا |
| تسمم | قد يكون ضارًا إذا تم ابتلاعه وقد يسبب تهيج الجلد والعين |
طرق تصنيع الهيبتان
هناك طرق مختلفة لتجميع C7H16، ولكن الطريقة الرئيسية تنطوي على التقطير التجزيئي للبترول أو النفط الخام. تفصل هذه الطريقة الهيدروكربونات بناءً على نقطة غليانها، وينتج عن تقطير جزء الخليط الذي يغلي عند درجة حرارة تتراوح بين 90 و100 درجة مئوية C7H16.
هناك طريقة أخرى لتركيب C7H16 تتضمن هدرجة الهكسين أو الأوليفينات الأخرى حفزيًا باستخدام محفز البلاديوم عند درجات حرارة وضغوط مرتفعة.
باستخدام عملية فيشر-تروبش، يمكن تصنيع C7H16 عن طريق تفاعل أول أكسيد الكربون وغاز الهيدروجين على محفز الحديد أو الكوبالت عند درجات حرارة وضغوط عالية. تنتج هذه العملية خليطًا من الهيدروكربونات، بما في ذلك C7H16، والتي يمكن فصلها عن طريق التقطير التجزيئي.
لتصنيع C7H16، يمكن استخدام محفز البلاتين في درجات حرارة وضغوط عالية لإزالة هيدروسيكليز ميثيل سيكلوهكسان. بالإضافة إلى ذلك، فإن الجمع بين الهيدروكربونات الأصغر حجمًا التي تم الحصول عليها عن طريق تكسير النافتا أو الأجزاء البترولية الأخرى يمكن أن ينتج C7H16.
بشكل عام، يتضمن تصنيع C7H16 طرقًا مختلفة، بشكل رئيسي باستخدام البترول أو النفط الخام كمواد خام، ويتضمن تفاعلات كيميائية مختلفة مثل التقطير، والهدرجة، وإزالة التدوير المائي.
استخدامات الهيبتان
لدى C7H16 العديد من التطبيقات الصناعية والتجارية، بما في ذلك:
- المذيب: يستخدم عادة كمذيب في صناعات مختلفة، مثل صناعة النفط والغاز والمطاط والمواد اللاصقة. يذوب مجموعة واسعة من المركبات بما في ذلك الدهون والزيوت والراتنجات.
- الوقود: يستخدم كوقود مرجعي لمحركات البنزين. يشيع استخدامها في مختبرات الأبحاث لاختبار وتطوير المحركات.
- الاستخلاص: يستخدم كمذيب لاستخلاص المنتجات الطبيعية مثل الزيوت النباتية والمستخلصات النباتية والزيوت العطرية.
- التنظيف: يستخدم كعامل تنظيف في صناعة الإلكترونيات. يستخدم لإزالة الملوثات من المكونات الإلكترونية.
- الكاشف المعملي: يستخدم ككاشف في مختلف الإجراءات المخبرية، بما في ذلك استخراج الحمض النووي، والكروماتوغرافيا، والتحليل الطيفي.
- مخفف الطلاء: يستخدم كمخفف للدهانات الزيتية ولتنظيف معدات الطلاء.
- المادة اللاصقة: تستخدم كمادة لاصقة في تطبيقات مختلفة، مثل الترقق واللصق والختم.
أسئلة:
س: ما قيمة n في ch3(ch2)nch3 إذا كان اسم الهيدروكربون هيبتان؟
ج: قيمة n في ch3(ch2)nch3 للهيبتان هي 5.
س: هل الهيبتان قابل للذوبان في الماء؟
ج: لا، C7H16 غير قابل للذوبان في الماء لأنه هيدروكربون غير قطبي والماء جزيء قطبي.
س: هل الهيبتان قطبي؟
ج: لا، C7H16 عبارة عن هيدروكربون غير قطبي بسبب تركيبه الجزيئي المتماثل والمشاركة المتساوية للإلكترونات بين ذرات الكربون والهيدروجين.
س: ما هو الهيبتان؟
ج: C7H16 عبارة عن هيدروكربون ألكاني ذو سلسلة مستقيمة وصيغته الكيميائية C7H16. وهو سائل عديم اللون ذو رائحة مميزة، ويستخدم عادة كوقود مرجعي لمحركات البنزين.
س: ما اسم هذا الهيدروكربون؟ C7H16
ج: اسم هذا الهيدروكربون هو C7H16.
س: كم عدد ايزومرات الهيبتان؟
ج: يحتوي C7H16 على تسعة أيزومرات محتملة، بما في ذلك أيزومرات السلسلة المستقيمة والسلسلة المتفرعة.
س: هل الهيبتان مادة متطايرة؟
ج: نعم، C7H16 هو سائل متطاير ذو نقطة غليان منخفضة تبلغ 98.4 درجة مئوية وضغط بخار مرتفع.
س: ما هي الصيغة الجزيئية للهيبتان؟
ج: الصيغة الجزيئية للهيبتان هي C7H16.
س: أيهما أكثر قطبيا الهكسان أم الهيبتان؟
ج: الهكسان وC7H16 كلاهما هيدروكربونات غير قطبية، لكن C7H16 أكثر قطبية قليلًا من الهكسان نظرًا لحجمه الجزيئي الأكبر وقوى تشتت لندن الأكبر.
س: هل الهيبتان مغطى بـ PSM؟
ج: نعم، C7H16 هي مادة تغطيها لوائح إدارة سلامة العمليات (PSM)، والتي تنطبق على المنشآت التي تتعامل مع أو تستخدم أو تخزن كمية تزيد عن الحد الأدنى من بعض المواد الكيميائية الخطرة.