Neopentana adalah hidrokarbon bercabang tinggi dengan empat gugus metil terikat pada atom karbon pusat. Ini biasanya digunakan sebagai senyawa referensi dalam spektroskopi NMR dan sebagai bahan tambahan bahan bakar.
| Nama IUPAC | 2,2-dimetilpropana |
| Formula molekul | C5H12 |
| nomor CAS | 463-82-1 |
| Sinonim | Dimetilpropana, tetrametilmetana, 2,2-dimetilpropana, Neo-C5H12, UN 2043 |
| Di ChI | InciChI=1S/C5H12/c1-5(2,3)4/h1-4H3 |
Struktur neopentana
Neopentana memiliki struktur yang sangat bercabang, dengan empat gugus metil terikat pada atom karbon pusat. Molekulnya simetris dan tetrahedral, dengan sudut ikatan 109,5° antara setiap pasangan atom karbon yang berdekatan. Molekul neopentana bersifat nonpolar, dengan hanya gaya van der Waals yang lemah di antara molekul-molekulnya.
Titik didih neopentana
Titik didih neopentana adalah -9,5°C (-15°F) pada tekanan standar. Titik didih yang rendah ini disebabkan oleh lemahnya gaya antarmolekul antar molekulnya, sehingga relatif mudah untuk menguap. Neopentana adalah gas tidak berwarna pada suhu dan tekanan kamar, dan umumnya digunakan sebagai senyawa referensi untuk kromatografi gas.
Massa Molar Neopentana
Neopentana, juga dikenal sebagai 2,2-dimetilpropana, memiliki massa molar 72,15 g/mol. Ini adalah hidrokarbon bercabang tinggi dengan empat gugus metil terikat pada atom karbon pusat. Massa molar neopentana dapat dihitung dengan menjumlahkan berat atom seluruh atom dalam rumus molekulnya, yaitu C5H12.
Titik leleh Neopentana
Titik leleh neopentana adalah -16,6°C (2°F) pada tekanan standar. Seperti titik didihnya, titik leleh neopentana yang rendah disebabkan oleh lemahnya gaya antarmolekulnya. Neopentana merupakan molekul nonpolar yang hanya memiliki gaya Van der Waals yang lemah antar molekulnya, sehingga tidak membentuk struktur kristal yang kuat.
Kepadatan Neopentana g/ml
Massa jenis neopentana adalah 0,623 g/mL pada suhu dan tekanan standar. Kepadatan yang rendah ini disebabkan oleh rendahnya berat molekul neopentana, yaitu hanya 72,15 g/mol. Neopentana memiliki massa jenis yang lebih kecil dibandingkan air, sehingga akan mengapung di permukaan air jika keduanya dicampur.
Berat Molekul Neopentana
Berat molekul tetrametilmetana adalah 72,15 g/mol. Nilai ini mewakili jumlah berat atom seluruh atom dalam molekul, yang terdiri dari lima atom karbon dan 12 atom hidrogen. Berat molekul tetrametilmetana yang rendah menjadikannya senyawa yang sangat mudah menguap dan mudah terbakar.
Rumus tetrametilmetana
Rumus molekul tetrametilmetana adalah C5H12, yang mewakili jumlah dan jenis atom yang ada dalam molekul. Rumusnya menunjukkan bahwa terdapat lima atom karbon dan 12 atom hidrogen dalam molekul tetrametilmetana. Rumus molekul tidak memberikan informasi tentang susunan atom di dalam molekul, yang ditentukan oleh strukturnya.
| Penampilan | Gas tidak berwarna |
| Berat jenis | 0,623 g/mL pada 20°C |
| Warna | Tanpa warna |
| Bau | Tidak berbau |
| Masa molar | 72,15 g/mol |
| Kepadatan | 0,623 g/mL pada 20°C |
| Titik fusi | -16,6°C |
| Titik didih | -9,5°C |
| Titik kilat | -49°C |
| Kelarutan dalam air | 0,04 g/L pada 20°C |
| Kelarutan | Tidak larut dalam air |
| Tekanan uap | 566 mmHg pada 20°C |
| Kepadatan uap | 2,5 (udara = 1) |
| pKa | ~50 |
| pH | Tak dapat diterapkan |
Keamanan dan bahaya neopentana
Tetramethylmethane adalah gas yang sangat mudah terbakar dan dapat membentuk campuran yang mudah meledak dengan udara. Dapat juga menyebabkan radang dingin jika terkena kulit, karena titik didihnya sangat rendah, yaitu -9,5°C. Menghirup gas tetrametilmetana dapat menyebabkan pusing, mual, dan sakit kepala. Penting untuk menangani tetrametilmetana dengan hati-hati dan menghindari paparan api, percikan api, atau sumber penyulut lainnya. Tetramethylmethane harus disimpan di tempat sejuk, kering dan berventilasi baik, terlindung dari panas dan zat pengoksidasi. Peralatan pelindung diri yang sesuai, seperti sarung tangan dan kacamata, harus dipakai saat menangani tetrametilmetana.
| Simbol bahaya | F+ |
| Deskripsi Keamanan | Gas yang sangat mudah terbakar. Dapat menyebabkan radang dingin. Gunakan hanya di area yang berventilasi baik. Jauhkan dari panas dan sumber api. Kenakan sarung tangan dan kacamata pelindung. |
| ID | UN2451 |
| kode HS | 2901.1 |
| Kelas bahaya | 2.1 |
| Kelompok pengepakan | Tidak ada |
| Toksisitas | Toksisitas rendah |
Metode sintesis neopentana
Ada beberapa metode berbeda untuk mensintesis tetrametilmetana.
Metode yang umum melibatkan reaksi isobutena dan formaldehida dengan katalis asam padat, seperti zeolit. Reaksi tersebut menghasilkan alkohol neopentil, yang kemudian dapat didehidrasi untuk menghasilkan tetrametilmetana.
Metode lain untuk mensintesis tetrametilmetana melibatkan dekomposisi termal 2,2-dimetilpropana pada suhu tinggi. Reaksi ini menghasilkan tetrametilmetana dan hidrokarbon lainnya.
Metode ketiga melibatkan reaksi etil klorida dan seng dengan adanya magnesium untuk menghasilkan dietilseng, yang kemudian dapat bereaksi dengan isobutilena menghasilkan tetrametilmetana.
Tetrametilmetana dapat disintesis dengan menghidrogenasi isopentena, yang dihasilkan dari dehidrogenasi isopentana.
Tergantung pada berbagai faktor seperti ketersediaan bahan baku, biaya, hasil yang diinginkan dan kemurnian produk akhir, metode sintesis tetrametilmetana yang berbeda dapat disesuaikan.
Kegunaan Neopentana
Tetramethylmethane memiliki beberapa aplikasi industri dan ilmiah yang penting.
- Ini digunakan sebagai bahan referensi untuk kromatografi gas karena kemurniannya yang tinggi dan sifat-sifatnya yang jelas.
- Tetramethylmethane juga digunakan sebagai standar pengukuran kalorimetri dan termodinamika.
- Kegunaan utama lainnya dari tetrametilmetana adalah sebagai bahan peniup dalam produksi busa poliuretan, yang digunakan dalam berbagai aplikasi, seperti insulasi, bantalan, dan pengemasan.
- Ini digunakan sebagai pendingin dalam sistem pendingin, karena titik didihnya yang rendah dan sifat termodinamika yang baik. Namun, penggunaannya sebagai bahan pendingin sebagian besar telah ditinggalkan karena sifat mudah terbakarnya yang tinggi dan potensi dampaknya terhadap lingkungan.
- Tetramethylmethane juga digunakan dalam sintesis senyawa organik lainnya, seperti neopentil glikol, yang digunakan dalam produksi resin, pelapis dan plastik.
Sifat uniknya menjadikannya senyawa serbaguna dan berharga untuk berbagai aplikasi industri dan ilmiah. Namun, potensi bahaya tetrametilmetana harus dipertimbangkan dan dikelola secara cermat untuk memastikan penggunaan yang aman dan bertanggung jawab.
Pertanyaan:
T: Berapa banyak atom karbon kiral yang dimiliki neopentana (2,2-dimetilpropana)?
J: Neopentane tidak memiliki atom karbon kiral. Ini adalah molekul simetris dengan geometri tetrahedral di sekitar setiap atom karbon, sehingga semua atom karbon setara.
T: Manakah yang memiliki titik didih lebih tinggi: heksana, pentana, atau neopentana?
A: Heksana memiliki titik didih tertinggi, diikuti oleh pentana dan kemudian neopentana. Memang benar, titik didih suatu hidrokarbon meningkat seiring dengan bertambahnya berat molekul dan luas permukaan spesifiknya, serta dengan kekuatan gaya antarmolekulnya. Heksana memiliki berat molekul dan luas permukaan spesifik tertinggi di antara ketiga senyawa tersebut dan juga memiliki gaya antarmolekul terkuat karena struktur liniernya, yang menyebabkan titik didih lebih tinggi. Pentana dan neopentana memiliki titik didih yang lebih rendah karena ukuran molekulnya yang lebih kecil dan gaya antarmolekulnya yang lebih lemah.