O heptano é um líquido incolor e inflamável comumente usado como solvente. Possui fórmula molecular C7H16 e é encontrado na gasolina. O heptano tem sete átomos de carbono e 16 átomos de hidrogênio.
| Nome IUPAC | Heptano |
| Fórmula molecular | C7H16 |
| Número CAS | 142-82-5 |
| Sinônimos | n-heptano, dipropilmetano, hidreto de heptil, etc. |
| InChI | InChI=1S/C7H16/c1-3-5-7-6-4-2/h3-7H2.1-2H3 |
Propriedades do heptano
Fórmula de heptano
A fórmula química do heptano é C7H16. Consiste em sete átomos de carbono e 16 átomos de hidrogênio, dispostos em uma cadeia linear. A estrutura de cadeia linear do heptano o torna um membro importante da família dos alcanos dos hidrocarbonetos.
Massa molar de heptano
A massa molar de C7H16 é 100,20 g/mol. Este valor é calculado somando as massas atômicas de todos os átomos presentes em uma única molécula C7H16. A massa molar do C7H16 é um parâmetro importante em muitos cálculos químicos, incluindo estequiometria, termodinâmica e cinética.
Ponto de ebulição do heptano
C7H16 tem um ponto de ebulição de 98,42°C (209,16°F). Este ponto de ebulição relativamente baixo torna-o um solvente útil para uma variedade de aplicações, como em laboratório e na produção de gasolina. O ponto de ebulição do C7H16 é influenciado por vários fatores, incluindo a força das forças intermoleculares e o peso molecular do composto.
Ponto de fusão do heptano
O ponto de fusão do C7H16 é -91°C (-132°F). Este baixo ponto de fusão indica que o C7H16 é um líquido à temperatura ambiente e é muito volátil. O baixo ponto de fusão do C7H16 é devido às fracas forças de Van der Waals entre suas moléculas.
Densidade de heptano g/mL
A densidade do C7H16 é 0,684 g/mL a 20°C (68°F). A densidade do C7H16 é uma medida da quantidade de massa presente em um determinado volume. Este valor é afetado por fatores como temperatura, pressão e pureza da amostra.
Peso Molecular do Heptano
O peso molecular de C7H16 é 100,20 g/mol. Este valor é calculado somando as massas atômicas de todos os átomos presentes em uma única molécula C7H16. O peso molecular do C7H16 é um parâmetro crucial em muitas reações químicas porque ajuda a determinar a quantidade de reagentes e produtos presentes em uma mistura de reação.
Estrutura do heptano
C7H16 tem uma estrutura de cadeia linear, com sete átomos de carbono e 16 átomos de hidrogênio dispostos linearmente. Essa estrutura é característica dos alcanos, uma família de hidrocarbonetos. A estrutura do C7H16 influencia suas propriedades físicas e químicas, incluindo ponto de ebulição, ponto de fusão e reatividade.
Solubilidade do heptano
C7H16 é uma molécula apolar e pouco solúvel em solventes polares como a água. No entanto, o C7H16 é altamente solúvel em solventes apolares, como hexano, benzeno e tolueno. Este comportamento de solubilidade ocorre porque o semelhante se dissolve: moléculas apolares tendem a se dissolver em solventes apolares, enquanto as moléculas polares tendem a se dissolver em solventes polares.
| Aparência | Líquido incolor |
| Densidade específica a 25°C | 0,684g/ml |
| Cor | Incolor |
| Cheiro | Cheiro de gasolina |
| Massa molar | 100,20 g/mol |
| Densidade a 25°C | 0,684g/ml |
| Ponto de fusão | -91°C (-132°F) |
| Ponto de ebulição | 98,42°C (209,16°F) |
| Ponto flash | -4°C (25°F) |
| Solubilidade em água a 25°C | 0,004g/100ml |
| Solubilidade em outros solventes | Muito solúvel em solventes não polares (hexano, tolueno, benzeno) |
| Pressão de vapor a 20°C | 25,31mmHg |
| Densidade de vapor a 20°C | 3,46 (ar = 1) |
| pKa | 50 (estimado) |
| pH | Não aplicável |
Segurança e perigos do heptano
O C7H16 apresenta vários riscos de segurança, principalmente devido à sua natureza altamente inflamável. Ele pode facilmente pegar fogo e liberar vapores inflamáveis quando exposto ao calor ou chamas. Os vapores do C7H16 também podem irritar os olhos, a pele e o sistema respiratório, causando tosse, respiração ofegante e falta de ar. Além disso, o C7H16 pode ser prejudicial se ingerido, causando náuseas, vômitos e dores abdominais. Portanto, devem ser tomadas as devidas precauções ao manusear o C7H16, tais como utilizar equipamento de proteção adequado, garantir uma boa ventilação no espaço de trabalho e mantê-lo afastado de fontes de calor e chamas abertas. Também é essencial seguir os protocolos adequados de armazenamento, manuseio e descarte do C7H16 para minimizar quaisquer riscos potenciais.
| Símbolos de perigo | F, Xi |
| Descrição de segurança | Líquido e vapor altamente inflamáveis. Causa irritação na pele. |
| Números de identificação da ONU | ONU 1206 |
| Código SH | 2902.41.000 |
| Classe de perigo | 3 (Líquidos inflamáveis) |
| Grupo de embalagem | II |
| Toxicidade | Pode ser prejudicial se ingerido e pode causar irritação na pele e nos olhos |
Métodos de síntese de heptano
Existem vários métodos para sintetizar C7H16, mas o método principal envolve a destilação fracionada de petróleo ou petróleo bruto. Este método separa os hidrocarbonetos com base no seu ponto de ebulição, e destilar a porção da mistura que ferve a uma temperatura entre 90 e 100°C produz C7H16.
Outro método de síntese de C7H16 envolve a hidrogenação catalítica de hexeno ou outras olefinas usando um catalisador de paládio em temperaturas e pressões elevadas.
Usando o processo Fischer-Tropsch, pode-se sintetizar C7H16 pela reação de monóxido de carbono e gás hidrogênio sobre um catalisador de ferro ou cobalto em altas temperaturas e pressões. Este processo produz uma mistura de hidrocarbonetos, incluindo C7H16, que pode ser separada por destilação fracionada.
Para sintetizar C7H16, um catalisador de platina pode ser usado em altas temperaturas e pressões para desidrociclizar o metilciclohexano. Além disso, a combinação de hidrocarbonetos menores obtidos pelo craqueamento da nafta ou de outras frações de petróleo pode produzir C7H16.
No geral, a síntese de C7H16 envolve vários métodos, principalmente utilizando petróleo ou petróleo bruto como matéria-prima, e envolve várias reações químicas, como destilação, hidrogenação e desidrociclização.
Usos do Heptano
C7H16 possui diversas aplicações industriais e comerciais, incluindo:
- Solvente: Comumente usado como solvente em diversas indústrias, como petróleo e gás, borracha e fabricação de adesivos. Dissolve uma ampla gama de compostos, incluindo gorduras, óleos e resinas.
- Combustível: Utilizado como combustível de referência para motores a gasolina. Comumente usado em laboratórios de pesquisa para testes e desenvolvimento de motores.
- Extração: Utilizado como solvente de extração de produtos naturais, como óleos vegetais, extratos vegetais e óleos essenciais.
- Limpeza: Utilizado como agente de limpeza na indústria eletrônica. Usado para remover contaminantes de componentes eletrônicos.
- Reagente de Laboratório: Usado como reagente em vários procedimentos laboratoriais, incluindo extração de DNA, cromatografia e espectroscopia.
- Diluente de tinta: Usado como diluente para diluir tintas à base de óleo e para limpar equipamentos de pintura.
- Adesivo: Utilizado como adesivo em diversas aplicações, como laminação, colagem e selagem.
Questões:
P: Qual é o valor de n em ch3(ch2)nch3 se o nome do hidrocarboneto for heptano?
R: O valor de n em ch3(ch2)nch3 para heptano é 5.
P: O heptano é solúvel em água?
R: Não, o C7H16 não é solúvel em água porque é um hidrocarboneto apolar e a água é uma molécula polar.
P: O heptano é polar?
R: Não, C7H16 é um hidrocarboneto apolar devido à sua estrutura molecular simétrica e ao compartilhamento igual de elétrons entre os átomos de carbono e hidrogênio.
P: O que é heptano?
R: C7H16 é um hidrocarboneto alcano de cadeia linear com a fórmula química C7H16. É um líquido incolor com odor característico e comumente utilizado como combustível de referência para motores a gasolina.
P: Qual é o nome deste hidrocarboneto? C7H16
R: O nome deste hidrocarboneto é C7H16.
P: Quantos isômeros de heptano?
R: C7H16 tem nove isômeros possíveis, incluindo isômeros de cadeia linear e de cadeia ramificada.
P: O heptano é volátil?
R: Sim, C7H16 é um líquido volátil com baixo ponto de ebulição de 98,4°C e alta pressão de vapor.
P: Qual é a fórmula molecular do heptano?
R: A fórmula molecular do heptano é C7H16.
P: Qual é o hexano ou heptano mais polar?
R: Hexano e C7H16 são ambos hidrocarbonetos não polares, mas C7H16 é ligeiramente mais polar que o hexano devido ao seu maior tamanho molecular e maiores forças de dispersão de London.
P: O heptano é coberto pelo PSM?
R: Sim, o C7H16 é uma substância abrangida pelos regulamentos de Gestão de Segurança de Processo (PSM), que se aplicam a instalações que manuseiam, utilizam ou armazenam quantidades acima de um limite de determinados produtos químicos perigosos.