ヘプタンは、溶媒として一般的に使用される無色の可燃性液体です。分子式は C7H16 で、ガソリンに含まれています。ヘプタンには 7 個の炭素原子と 16 個の水素原子があります。
| IUPAC名 | ヘプタン |
| 分子式 | C7H16 |
| CAS番号 | 142-82-5 |
| 同義語 | n-ヘプタン、ジプロピルメタン、水素化ヘプチルなど |
| インチチ | InChI=1S/C7H16/c1-3-5-7-6-4-2/h3-7H2.1-2H3 |
ヘプタンの性質
ヘプタンの式
ヘプタンの化学式は C7H16 です。直鎖状に配置された7個の炭素原子と16個の水素原子で構成されています。ヘプタンの直鎖構造により、ヘプタンは炭化水素のアルカン族の重要なメンバーになります。
ヘプタンのモル質量
C7H16 のモル質量は 100.20 g/mol です。この値は、単一の C7H16 分子に存在するすべての原子の原子質量を加算することによって計算されます。 C7H16 のモル質量は、化学量論、熱力学、反応速度論などの多くの化学計算において重要なパラメーターです。
ヘプタンの沸点
C7H16 の沸点は 98.42°C (209.16°F) です。この比較的沸点が低いため、実験室やガソリン製造などのさまざまな用途に有用な溶媒になります。 C7H16 の沸点は、分子間力の強さや化合物の分子量など、いくつかの要因の影響を受けます。
ヘプタンの融点
C7H16 の融点は -91°C (-132°F) です。この低い融点は、C7H16 が室温で液体であり、非常に揮発性であることを示しています。 C7H16 の融点が低いのは、その分子間のファンデルワールス力が弱いためです。
ヘプタン密度 g/mL
C7H16 の密度は 20°C (68°F) で 0.684 g/mL です。 C7H16 の密度は、所定の体積内に存在する質量の量の尺度です。この値は、温度、圧力、サンプル純度などの要因に影響されます。
ヘプタンの分子量
C7H16 の分子量は 100.20 g/mol です。この値は、単一の C7H16 分子に存在するすべての原子の原子質量を加算することによって計算されます。 C7H16 の分子量は、反応混合物中に存在する反応物質と生成物の量を決定するのに役立つため、多くの化学反応において重要なパラメーターです。
ヘプタンの構造
C7H16 は、7 個の炭素原子と 16 個の水素原子が直線状に配置された直鎖構造です。この構造は、炭化水素の一種であるアルカンの特徴です。 C7H16 の構造は、沸点、融点、反応性などの物理的および化学的特性に影響を与えます。
ヘプタンの溶解度
C7H16 は非極性分子であり、水などの極性溶媒にはほとんど溶けません。ただし、C7H16 はヘキサン、ベンゼン、トルエンなどの非極性溶媒によく溶けます。この溶解度の挙動は、同様に溶解するためです。非極性分子は非極性溶媒に溶解する傾向があり、極性分子は極性溶媒に溶解する傾向があります。
| 外観 | 無色の液体 |
| 25℃における比重 | 0.684g/ml |
| 色 | 無色 |
| 匂い | ガソリンの匂い |
| モル質量 | 100.20 g/モル |
| 25℃での密度 | 0.684g/ml |
| 融合点 | -91°C (-132°F) |
| 沸点 | 98.42°C (209.16°F) |
| フラッシュドット | -4°C (25°F) |
| 25℃における水への溶解度 | 0.004g/100ml |
| 他の溶剤への溶解度 | 非極性溶媒（ヘキサン、トルエン、ベンゼン）に非常に溶けやすい |
| 20℃における蒸気圧 | 25.31mmHg |
| 20℃における蒸気密度 | 3.46 (空気 = 1) |
| pKa | 50（推定） |
| pH | 適用できない |
ヘプタンの安全性と危険性
C7H16 は、主に可燃性が高い性質により、いくつかの安全上のリスクを引き起こします。熱や炎にさらされると簡単に引火し、可燃性の蒸気を放出します。 C7H16 蒸気は目、皮膚、呼吸器系を刺激し、咳、喘鳴、息切れを引き起こす可能性もあります。さらに、C7H16 は摂取すると有害となり、吐き気、嘔吐、腹痛を引き起こす可能性があります。したがって、C7H16 を取り扱うときは、適切な保護具を使用し、作業スペースの良好な換気を確保し、熱源や裸火から遠ざけるなど、適切な予防措置を講じる必要があります。潜在的なリスクを最小限に抑えるために、C7H16 の適切な保管、取り扱い、廃棄手順に従うことも重要です。
| ハザードシンボル | F、Xi |
| セキュリティの説明 | 引火性の高い液体および蒸気。皮膚の炎症を引き起こします。 |
| 国連識別番号 | 国連 1206 |
| HSコード | 2902.41.000 |
| 危険等級 | 3 (引火性液体) |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | 飲み込むと有害な可能性があり、皮膚や目に炎症を引き起こす可能性があります |
ヘプタンの合成方法
C7H16を合成するには様々な方法がありますが、主な方法は石油や原油の分別蒸留です。この方法では、沸点に基づいて炭化水素を分離し、90 ～ 100 °C の温度で沸騰する混合物の部分を蒸留すると C7H16 が生成されます。
C7H16を合成する別の方法には、高温および高圧でパラジウム触媒を使用してヘキセンまたは他のオレフィンを接触水素化することが含まれます。
フィッシャー・トロプシュ法を使用すると、高温高圧で鉄またはコバルト触媒上で一酸化炭素と水素ガスを反応させることにより、C7H16を合成できます。このプロセスでは、C7H16 を含む炭化水素の混合物が生成され、分別蒸留によって分離できます。
C7H16を合成するには、白金触媒を高温高圧で使用してメチルシクロヘキサンを脱水素環化します。さらに、ナフサまたは他の石油留分の分解によって得られるより小さな炭化水素を組み合わせると、C7H16 が生成される可能性があります。
全体として、C7H16の合成にはさまざまな方法があり、主に石油や原油を原料とし、蒸留、水素化、脱水素環化などのさまざまな化学反応が伴います。
ヘプタンの用途
C7H16 には、次のようないくつかの産業用および商業用アプリケーションがあります。
- 溶剤: 石油・ガス、ゴム、接着剤製造など、さまざまな業界で溶剤として一般的に使用されます。脂肪、油、樹脂などの幅広い化合物を溶解します。
- 燃料: ガソリンエンジンの基準燃料として使用されます。研究室でモーターのテストと開発によく使用されます。
- 抽出：植物油、植物抽出物、エッセンシャルオイルなどの天然物の抽出溶媒として使用されます。
- 洗浄：エレクトロニクス産業で洗浄剤として使用されます。電子部品から汚染物質を除去するために使用されます。
- 実験用試薬: DNA 抽出、クロマトグラフィー、分光法などのさまざまな実験手順で試薬として使用されます。
- ペイントシンナー：油性塗料を薄めるためのペイントシンナーとして、また塗装設備の洗浄に使用されます。
- 接着剤：ラミネート、接着、シールなどのさまざまな用途で接着剤として使用されます。
質問:
Q: 炭化水素の名前がヘプタンの場合、ch3(ch2)nch3 の n の値は何ですか?
A: ヘプタンの ch3(ch2)nch3 の n の値は 5 です。
Q: ヘプタンは水に溶けますか?
A: いいえ、C7H16 は非極性炭化水素であり、水は極性分子であるため、水に溶けません。
Q: ヘプタンは極性がありますか?
A: いいえ、C7H16 は対称的な分子構造と炭素原子と水素原子の間で電子を均等に共有しているため、非極性炭化水素です。
Q: ヘプタンとは何ですか?
A: C7H16 は、化学式 C7H16 の直鎖アルカン炭化水素です。特徴的な臭気のある無色の液体で、ガソリン エンジンの基準燃料としてよく使用されます。
Q: この炭化水素の名前は何ですか? C7H16
A: この炭化水素の名前は C7H16 です。
Q: ヘプタン異性体は何種類ありますか?
A: C7H16 には、直鎖異性体と分枝鎖異性体を含む 9 つの可能な異性体があります。
Q: ヘプタンは揮発性ですか?
A: はい、C7H16 は沸点が 98.4°C と低く、蒸気圧が高い揮発性の液体です。
Q: ヘプタンの分子式は何ですか?
A: ヘプタンの分子式は C7H16 です。
Q: ヘキサンとヘプタンはどちらの方が極性が高いですか?
A: ヘキサンと C7H16 はどちらも非極性炭化水素ですが、C7H16 は分子サイズが大きく、ロンドン分散力が大きいため、ヘキサンより極性がわずかに高くなります。
Q: ヘプタンは PSM の対象ですか?
A: はい、C7H16 はプロセス安全管理 (PSM) 規制の対象となる物質であり、特定の危険な化学物質を閾値を超えて取り扱い、使用、または保管する施設に適用されます。