n-ペンタンは、分子式 C5H12 の炭化水素です。溶剤、燃料、発泡断熱材の発泡剤として使用されます。沸点は36℃です。
| IUPAC名 | ペンタン |
| 分子式 | C5H12 |
| CAS番号 | 109-66-0 |
| 同義語 | n-アミルヒドリド、スケリーソルブ A、アミルヒドリド、ペンチルヒドリド、UN 1265 |
| インチチ | InChI=1S/C5H12/c1-3-5-4-2/h3-5H2.1-2H3 |
n-ペンタンの性質
ペンタンの沸点
ペンタンの沸点は、標準圧力 (1 atm) で 36.07°C (97.13°F) です。これは揮発性で引火性の液体であり、室温で容易に蒸発します。沸点が低いため、断熱フォーム用の発泡剤や内燃機関の燃料として役立ちます。
ペンタン式
ペンタンの化学式は C5H12 です。これは直鎖のアルカンであり、炭化水素グループに属します。この式は、ペンタン分子に存在する原子の数と種類を示します。ペンタンの式は、他の物質との反応性など、さまざまな用途におけるペンタンの挙動を決定する上で重要です。
ペンタンのモル質量
ノルマルペンタンとも呼ばれるペンタンのモル質量は 72.15 g/mol です。これは直鎖のアルカンであり、5 個の炭素原子と 12 個の水素原子を持っています。そのモル質量は、分子内の炭素と水素の原子量を加算することによって計算されます。ペンタンのモル質量は、さまざまな化学反応に必要な化合物の量を決定する際に重要です。
ペンタンの融点
ペンタンの融点は -129.8°C (-201.6°F) です。室温常圧では無色の液体ですが、低温では凝固して固体になることがあります。ペンタンの融点は、冷凍や熱伝達などのさまざまな用途におけるペンタンの挙動を決定する上で重要です。
ペンタンの密度 g/ml
ペンタンの密度は 20°C で 0.63 g/mL です。水よりも比重が小さい液体で、水面に浮きます。ペンタンの密度は、他の液体との混合や燃料としての適合性など、さまざまな用途におけるペンタンの挙動を決定する上で重要です。
ペンタンの分子量
ペンタンの分子量は 72.15 g/mol です。これは、ペンタン分子内のすべての原子の原子量の合計です。ペンタンの分子量は、さまざまな溶媒への溶解度など、さまざまな用途におけるペンタンの挙動を決定する上で重要です。
ペンタンの構造
ペンタンは、5 個の炭素原子と 12 個の水素原子を含む直鎖状で分岐のない構造を持っています。それは飽和炭化水素であり、アルカングループに属します。 3 つの水素原子に結合している 2 つの末端炭素を除いて、各炭素原子は 2 つの水素原子に結合しています。
| 外観 | 無色の液体 |
| 比重 | 0.626 – 0.63（20℃） |
| 色 | 無色 |
| 匂い | ガソリンの匂い |
| モル質量 | 72.15g/モル |
| 密度 | 0.63 g/mL（20℃） |
| 融合点 | -129.8°C (-201.6°F) |
| 沸点 | 36.07°C (97.13°F) |
| フラッシュドット | -49°C (-56.2°F) |
| 水への溶解度 | 17.5 mg/L（20℃） |
| 溶解性 | 水に不溶、有機溶剤に可溶 |
| 蒸気圧 | 25℃で380mmHg |
| 蒸気密度 | 2.5 (空気=1) |
| pKa | ~45 |
| pH | 適用できない |
n-ペンタンの安全性と危険性
N-ペンタンは引火性の液体であり、空気と爆発性混合物を形成する可能性があります。火災や爆発の危険性があるため、慎重に取り扱う必要があります。目、皮膚、気道に炎症を引き起こす可能性があり、長時間暴露するとめまいや頭痛を引き起こす可能性があります。 n-ペンタンを取り扱うときは、適切な個人用保護具を使用することが重要です。火災が発生した場合は、二酸化炭素や粉末消火剤などの適切な消火剤を使用してください。 n-ペンタンを涼しく換気の良い場所に、発火源から遠ざけて保管することも重要です。
| ハザードシンボル | F、Xi |
| セキュリティの説明 | 熱/火花/裸火/高温の表面から遠ざけてください。火花が出ない工具のみを使用してください。容器をしっかり閉めて保管してください。蒸気を吸い込まないでください。目、皮膚、衣類との接触を避けてください。換気の良い場所でのみ使用してください。火災の場合は、適切な消火剤を使用してください。 |
| 国連識別番号 | UN1265 |
| HSコード | 2901.10.00 |
| 危険等級 | 3 |
| 梱包グループ | Ⅱ |
| 毒性 | 目、皮膚、気道の炎症を引き起こす可能性があります。長時間暴露すると、めまいや頭痛を引き起こす可能性があります。 |
n-ペンタンの合成方法
石油精製は、n-ペンタンを製造する主な方法です。これは直鎖炭化水素であり、ガソリンの主成分の 1 つです。 n-ペンタンの合成にはいくつかの方法があります。
石油分解: 石油から n-ペンタンを得るには、原油を加熱して沸点に基づいて成分を分離するプロセスである分別蒸留を使用して分解できます。その後、沸点が 30 ～ 40 ℃ の他の炭化水素から n-ペンタンを分離できます。
異性化: 異性化は、ある炭化水素を、分子は同じだが構造が異なる別の式に変換するプロセスです。ペンテンの異性化により、副生成物として n-ペンタンが生成されます。石油化学産業ではこの方法が一般的に使用されています。
水素化: ペンテンの水素化は、n-ペンタンを合成する別の方法です。ペンテンから n-ペンタンを合成するには、通常、ニッケルや白金などの金属である触媒の存在下で水素ガスと反応させます。この反応により、副生成物として n-ペンタンが生成されます。
1-ペンタノールの脱水:硫酸などの酸触媒を使用して 1-ペンタノールを脱水することによって、1-ペンタノールから n-ペンタンを合成することもできます。この反応により n-ペンテンが生成され、これを水素化して n-ペンタンを得ることができます。
n-ペンタンの用途
N-ペンタンは、さまざまな産業でさまざまな用途に使用されます。主なアプリケーションの一部を次に示します。
- 溶剤: 塗料およびコーティング業界で油、ワックス、樹脂の溶剤として使用されます。接着剤、インク、ゴムの溶剤として使用されます。
- 発泡剤: 発泡ポリスチレン (EPS) や押出ポリスチレン (XPS) などの発泡断熱材の製造における発泡剤として使用されます。
- 化学中間体: ペンタノール、ペンタン酸、ペンタナールなどの他の化学物質の製造における化学中間体として使用されます。
- 燃料: 一部のガソリンブレンドの燃料として使用され、通常はオクタン価を上げるためのブレンド成分として使用されます。
- 校正標準: ガスクロマトグラフィーの校正標準として使用されます。
- 抽出: 大豆油などの食用油の抽出や、植物からのエッセンシャルオイルなどの天然物の抽出に使用されます。
- 実験室研究: 実験室研究で溶媒として、またガスクロマトグラフィーの標準物質として使用されます。
質問:
Q: ペンタンの分子式は c5h12 です。ペンタン異性体の分子式は何ですか?
A: 2-メチルブタン (イソペンタンとしても知られる) は分子式 C5H12 を持ち、ペンタンの異性体です。
Q: ペンタンは極性がありますか?
A: いいえ、ペンタンは無極性の炭素-炭素結合および炭素-水素結合のみを含み、対称的な分子形状をしているため、無極性です。
Q: 次のうち水に最も溶けやすいものはどれですか?酢酸ペンタノールブタン酸ペンタナール
A: 酢酸は水分子と水素結合を形成する能力があるため、水に最もよく溶けます。
Q: ペンタンは水に溶けますか?
A: いいえ、ペンタンは無極性であり、水分子と水素結合を形成できないため、水に溶けません。
Q: n-ペンタンには水素結合がありますか?
A: いいえ、n-ペンタンには酸素、窒素、フッ素などの電気陰性原子に結合する水素原子が欠けているため、水素結合がありません。