Isobutilena (C₄H₈) adalah gas tidak berwarna yang digunakan dalam produksi bahan bakar dan bahan kimia. Ini sangat mudah terbakar dan memiliki bau yang manis.
| Nama IUPAC | 2-metilpropena |
| Formula molekul | C₄H₈ |
| nomor CAS | 115-11-7 |
| Sinonim | Isobutena, 2-metilpropena, metilpropena |
| Di ChI | InChI=1S/C4H8/c1-4(2)3/h1H2.2-3H3 |
Sifat isobutilena
Rumus isobutilena
Rumus isobutena adalah C₄H₈. Itu terdiri dari empat atom karbon dan delapan atom hidrogen. Rumus molekul ini mewakili komposisi isobutena, menunjukkan jumlah setiap jenis atom yang ada dalam suatu molekul.
Massa Molar Isobutilena
Massa molar isobutena dihitung dengan menjumlahkan massa atom atom penyusunnya. Ini kira-kira 56,11 gram per mol (g/mol). Massa molar adalah parameter penting dalam perhitungan kimia dan digunakan untuk menentukan berapa banyak suatu zat yang ada dalam jumlah tertentu.
Titik didih isobutilena
Isobutilena memiliki titik didih kurang lebih -6,9 derajat Celcius. Titik didih mengacu pada suhu di mana suatu zat berubah dari fase cair menjadi fase gas di bawah tekanan atmosfer standar. Isobutilena menguap pada suhu ini dan berubah menjadi gas.
Titik lebur isobutilena
Titik leleh isobutena kira-kira -140,3 derajat Celcius. Titik leleh adalah suhu di mana zat padat berubah wujud menjadi cair. Isobutilena mengalami perubahan ini ketika dipanaskan sampai suhu tertentu.
Massa jenis isobutilena g/mL
Kepadatan isobutena kira-kira 0,588 gram per mililiter (g/mL). Massa jenis menyatakan massa per satuan volume suatu zat. Ini menentukan tingkat kepadatan molekul dalam volume material tertentu.
Berat Molekul Isobutilena
Berat molekul isobutena kira-kira 56,11 gram per mol (g/mol). Berat molekul adalah jumlah berat atom seluruh atom dalam suatu molekul. Hal ini penting untuk berbagai perhitungan, termasuk stoikiometri dan menentukan proporsi berbagai unsur dalam suatu senyawa.
Struktur isobutilena
Isobutena memiliki struktur yang terdiri dari rantai bercabang empat atom karbon. Setiap atom karbon terikat pada atom lain, khususnya atom hidrogen. Strukturnya diwakili oleh CH₃C(CH₃)CH₂. Susunan atom ini menentukan sifat kimia dan fisik isobutena.
Kelarutan isobutilena
Isobutena sulit larut dalam air. Ia menunjukkan kelarutan yang rendah karena sifatnya yang nonpolar. Senyawa nonpolar seperti isobutena tidak mudah larut dalam pelarut polar seperti air. Namun isobutena dapat larut dalam pelarut organik seperti alkohol, eter, dan hidrokarbon.
| Penampilan | Gas tidak berwarna |
| Berat jenis | 0,588 |
| Warna | T/A |
| Bau | Lembut |
| Masa molar | 56,11 g/mol |
| Kepadatan | 0,588 gram/ml |
| Titik fusi | -140,3°C |
| Titik didih | -6,9°C |
| Titik kilat | -49°C |
| Kelarutan dalam air | Sulit larut |
| Kelarutan | Larut dalam pelarut organik |
| Tekanan uap | 215 kPa (pada 25°C) |
| Kepadatan uap | 2,48 (udara = 1) |
| pKa | T/A |
| pH | Netral |
Keamanan dan bahaya isobutilena
Isobutene menimbulkan beberapa risiko keamanan. Bahan ini sangat mudah terbakar, artinya mudah terbakar jika terkena sumber penyulut. Oleh karena itu, tindakan pencegahan yang tepat harus diambil untuk menghindari kebakaran dan ledakan. Uap isobutena lebih berat daripada udara dan dapat terakumulasi di daerah rendah sehingga meningkatkan risiko kebakaran. Kontak langsung dengan isobutena dapat menyebabkan iritasi kulit dan mata. Menghirup konsentrasi tinggi dapat menyebabkan gangguan pernafasan, pusing bahkan sesak napas. Ventilasi yang memadai dan peralatan pelindung diri harus digunakan saat menangani isobutena untuk meminimalkan risiko paparan. Penting untuk mengikuti protokol keselamatan yang tepat dan menangani bahan ini dengan hati-hati.
| Simbol bahaya | Gas mudah terbakar |
| Deskripsi Keamanan | Jauhkan dari sumber api. |
| Gunakan di area yang berventilasi baik. | |
| Kenakan pakaian pelindung dan kacamata. | |
| Pengidentifikasi PBB | PBB 1075 |
| kode HS | 2901.11.00 |
| Kelas bahaya | 2.1 (Gas yang mudah terbakar) |
| Kelompok pengepakan | GE II |
| Toksisitas | Toksisitas akut jika terhirup, berbahaya jika tertelan atau terkena kulit/mata. |
Metode sintesis isobutilena
Ada beberapa metode berbeda untuk mensintesis isobutena.
Metode yang umum melibatkan dehidrogenasi katalitik isobutana, dimana isobutana melewati katalis, biasanya oksida logam atau katalis logam pendukung, pada suhu tinggi. Katalis memfasilitasi penghilangan hidrogen dari isobutana, menghasilkan pembentukan isobutena.
Metode lain melibatkan perengkahan termal fraksi minyak bumi yang kaya akan hidrokarbon bercabang, seperti butena, dengan menerapkan suhu tinggi. Reaksi perengkahan memecah molekul hidrokarbon yang lebih besar menjadi molekul yang lebih kecil, menghasilkan isobutena.
Ketika hidrokarbon dipecah dengan uap, proses tersebut menghasilkan isobutena sebagai produk sampingan. Perengkahan uap melibatkan pemaparan hidrokarbon, seperti etana atau nafta, pada suhu tinggi dengan adanya uap, sehingga menghasilkan campuran olefin, termasuk isobutena.
Selain itu, sintesis isobutena melibatkan reaksi metatesis antara etilen dan 2-butena . Reaksi metatesis melibatkan pertukaran gugus fungsi atau substituen antar molekul yang bereaksi. Dengan memasukkan etilen dan 2-butena ke kondisi metatesis, isobutena dapat diproduksi.
Metode sintesis ini menawarkan pendekatan berbeda untuk memperoleh isobutena, memenuhi berbagai kebutuhan industri dan ketersediaan bahan mentah. Masing-masing metode mempunyai kelebihan dan pertimbangan tersendiri dalam hal kondisi reaksi, pemilihan katalis dan optimasi hasil.
Kegunaan isobutilena
Isobutene memainkan peran penting dalam berbagai aplikasi karena sifatnya yang unik. Beberapa kegunaan umum isobutena meliputi:
- Isobutena adalah bahan baku utama dalam produksi karet butil, yang digunakan produsen untuk membuat tabung ban, selang otomotif, gasket dan gasket, berkat ketahanannya yang sangat baik terhadap panas, bahan kimia, dan kedap terhadap gas.
- Industri menggunakan isobutena sebagai bahan tambahan bahan bakar untuk meningkatkan nilai oktan bensin, sehingga meningkatkan efisiensi pembakaran dan mengurangi ketukan untuk kinerja bahan bakar yang lebih baik.
- Isobutena mengalami polimerisasi untuk menghasilkan poliisobutena (PIB), polimer serbaguna yang banyak digunakan dalam berbagai aplikasi industri seperti pelumas, perekat, penyegel dan sebagai bahan pengental.
- Produsen menggunakan isobutena sebagai prekursor dalam produksi isobutil alkohol, pelarut yang banyak digunakan dalam pelapis, resin, dan produk perawatan pribadi.
- Isobutena bertindak sebagai bahan penyusun sintesis berbagai bahan kimia, termasuk antioksidan, bahan pemlastis, perasa, wewangian, dan obat-obatan, sehingga menunjukkan perannya sebagai zat antara kimia yang berharga.
- Industri menambahkan isobutena ke bahan bakar gas cair (LPG) sebagai komponen campuran untuk meningkatkan kualitas dan stabilitasnya, sehingga memastikan penggunaan yang aman dan efisien.
- Ia menemukan penerapannya sebagai komponen dalam campuran zat pendingin yang digunakan dalam sistem pendingin dan pendingin udara.
- Industri mengandalkan perekat isobutena karena sifat ikatannya yang kuat, dan menggunakannya dalam sektor konstruksi, otomotif, dan pengemasan.
- Isobutena digunakan sebagai ekstraktan dalam produksi berbagai bahan kimia, termasuk obat-obatan dan perasa.
- Ia bertindak sebagai propelan dalam produk aerosol seperti semprotan, busa dan deodoran.
Aplikasi ini menunjukkan pentingnya isobutena di berbagai industri dan kontribusinya terhadap banyak produk sehari-hari.
Pertanyaan:
T: Berapa berat satu galon isobutilena?
J: Satu galon isobutena beratnya kira-kira 4,88 pon (lb).
T: Apa itu isobutilena?
A: Isobutena adalah gas tidak berwarna yang digunakan dalam produksi bahan bakar, bahan kimia, dan karet sintetis.
T: Apakah isobutilena mengandung isomer cis atau trans?
J: Isobutena tidak memiliki isomer cis atau trans karena merupakan hidrokarbon bercabang.
T: Apakah isobutilena mempunyai gugus vinil?
J: Ya, isobutilena mengandung gugus vinil, lebih khusus lagi ikatan rangkap antara dua atom karbon.
T: Apakah isobutilena ada di RP1?
J: Tidak, isobutena bukan merupakan komponen RP-1 (Rocket Propellant-1), yang merupakan bentuk minyak tanah yang dimurnikan.
Q: Mengapa isobutilena (-7°C) memiliki titik didih lebih rendah dibandingkan aseton (56°C)?
J: Isobutena memiliki titik didih yang lebih rendah dibandingkan aseton karena berat molekulnya lebih rendah dan gaya antarmolekulnya lebih lemah.
T: Manakah dari senyawa berikut yang cocok untuk mendorong polimerisasi kationik isobutilena?
A: Asam Lewis seperti boron trifluorida (BF3) atau aluminium klorida (AlCl3) dapat digunakan untuk mendorong polimerisasi kationik isobutilena.
T: Bagaimana isobutilena disimpan?
A: Isobutena biasanya disimpan dalam wadah atau silinder di bawah tekanan agar tetap dalam keadaan gas.
Q: Bromida organik manakah yang akan mengalami dehidrohalogenasi E2 untuk menghasilkan isobutilena sebagai alkena murni?
A: 2-bromobutana (sec-butil bromida) atau tert-butil bromida dapat mengalami dehidrohalogenasi E2 untuk menghasilkan isobutilena sebagai alkena murni.