Изобутилен (C₄H₈) — бесцветный газ, используемый в производстве топлива и химикатов. Он легко воспламеняется и имеет сладкий запах.
| Название ИЮПАК | 2-метилпропен |
| Молекулярная формула | С₄H₈ |
| Количество CAS | 115-11-7 |
| Синонимы | Изобутен, 2-метилпропен, метилпропен |
| ИнЧИ | ИнЧИ=1S/C4H8/c1-4(2)3/h1H2.2-3H3 |
Свойства изобутилена
Формула изобутилена
Формула изобутена: C₄H₈. Он состоит из четырех атомов углерода и восьми атомов водорода. Эта молекулярная формула представляет состав изобутена, показывая количество атомов каждого типа, присутствующих в молекуле.
изобутилен Молярная масса
Молярная масса изобутена рассчитывается путем сложения атомных масс составляющих его атомов. Это примерно 56,11 грамм на моль (г/моль). Молярная масса является важнейшим параметром в химических расчетах и используется для определения количества вещества в заданном количестве.
Температура кипения изобутилена
Изобутилен имеет температуру кипения примерно -6,9 градусов Цельсия. Точка кипения относится к температуре, при которой вещество переходит из жидкой фазы в газовую фазу при стандартном атмосферном давлении. Изобутилен при этой температуре испаряется и превращается в газ.
Изобутилен Температура плавления
Температура плавления изобутена составляет примерно -140,3 градуса Цельсия. Точка плавления – это температура, при которой твердое вещество переходит в жидкое состояние. Изобутилен претерпевает это изменение при нагревании до указанной температуры.
Плотность изобутилена г/мл
Плотность изобутена составляет примерно 0,588 грамма на миллилитр (г/мл). Плотность представляет собой массу единицы объема вещества. Он определяет степень плотности молекул в данном объеме материала.
Молекулярный вес изобутилена
Молекулярная масса изобутена составляет примерно 56,11 грамма на моль (г/моль). Молекулярная масса – это сумма атомных весов всех атомов молекулы. Это важно для различных расчетов, в том числе для стехиометрии и определения пропорций различных элементов в соединении.
Структура изобутилена
Изобутен имеет структуру, состоящую из разветвленной цепи из четырех атомов углерода. Каждый атом углерода связан с другими атомами, особенно с атомами водорода. Структура представлена CH₃C(CH₃)CH₂. Такое расположение атомов определяет химические и физические свойства изобутена.
Растворимость изобутилена
Изобутен плохо растворяется в воде. Он обладает низкой растворимостью из-за своей неполярной природы. Неполярные соединения, такие как изобутен, плохо растворяются в полярных растворителях, таких как вода. Однако изобутен может растворяться в органических растворителях, таких как спирты, эфиры и углеводороды.
| Появление | Бесцветный газ |
| Удельный вес | 0,588 |
| Цвет | Н/Д |
| Запах | Мягкий |
| Молярная масса | 56,11 г/моль |
| Плотность | 0,588 г/мл |
| Точка плавления | -140,3°С |
| Точка кипения | -6,9°С |
| Мигающая точка | -49°С |
| Растворимость в воде | Плохо растворим |
| Растворимость | Растворим в органических растворителях |
| Давление газа | 215 кПа (при 25°С) |
| Плотность пара | 2,48 (воздух = 1) |
| пКа | Н/Д |
| рН | Нейтральный |
Безопасность и опасность изобутилена
Изобутен представляет несколько рисков для безопасности. Он легко воспламеняется, то есть может легко воспламениться при воздействии источника возгорания. Поэтому необходимо принять соответствующие меры предосторожности во избежание пожаров и взрывов. Пары изобутена тяжелее воздуха и могут скапливаться в низких местах, увеличивая риск возгорания. Прямой контакт с изобутеном может вызвать раздражение кожи и глаз. Вдыхание высоких концентраций может вызвать проблемы с дыханием, головокружение и даже удушье. При работе с изобутеном следует использовать соответствующую вентиляцию и средства индивидуальной защиты, чтобы свести к минимуму риск воздействия. Крайне важно следовать надлежащим протоколам безопасности и обращаться с этим веществом с осторожностью.
| Символы опасности | Горючий газ |
| Описание безопасности | Хранить вдали от источников возгорания. |
| Используйте в хорошо проветриваемом помещении. | |
| Носите защитную одежду и очки. | |
| Идентификаторы Организации Объединенных Наций | ООН 1075 |
| код ТН ВЭД | 2901.11.00 |
| Класс опасности | 2.1 (Горючий газ) |
| Группа упаковки | ГЭ II |
| Токсичность | Острая токсичность при вдыхании, вреден при проглатывании или попадании на кожу/глаза. |
Методы синтеза изобутилена
Существуют различные методы синтеза изобутена.
Обычный метод включает каталитическое дегидрирование изобутана, при котором изобутан проходит над катализатором, обычно оксидом металла или металлическим катализатором на носителе, при повышенных температурах. Катализатор способствует удалению водорода из изобутана, что приводит к образованию изобутена.
Другой метод включает термический крекинг нефтяных фракций, богатых разветвленными углеводородами, такими как бутены, путем применения высоких температур. Реакция крекинга расщепляет более крупные молекулы углеводородов на более мелкие молекулы с образованием изобутена.
При паровом крекинге углеводородов в качестве побочного продукта образуется изобутен. Паровой крекинг предполагает воздействие высоких температур на углеводороды, такие как этан или нафта, в присутствии пара, в результате чего образуется смесь олефинов, включая изобутен.
Кроме того, синтез изобутена включает проведение реакции метатезиса между этиленом и 2-бутеном . Реакции метатезиса включают обмен функциональными группами или заместителями между реагирующими молекулами. Подвергая этилен и 2-бутен условиям метатезиса, можно получить изобутен.
Эти методы синтеза предлагают различные подходы к получению изобутена, отвечающие различным промышленным требованиям и доступности сырья. Каждый метод имеет свои преимущества и соображения с точки зрения условий реакции, выбора катализатора и оптимизации выхода.
Использование изобутилена
Изобутен играет решающую роль в широком спектре применений благодаря своим уникальным свойствам. Некоторые распространенные применения изобутена включают:
- Изобутен является ключевым сырьем в производстве бутилкаучука, который производители используют для создания камер шин, автомобильных шлангов, прокладок и уплотнений, благодаря его превосходной стойкости к теплу, химическим веществам и непроницаемости для газов.
- Промышленность использует изобутен в качестве топливной присадки для повышения октанового числа бензина, тем самым улучшая эффективность сгорания и уменьшая детонацию для улучшения характеристик топлива.
- Изобутен подвергается полимеризации с образованием полиизобутена (ПИБ), универсального полимера, широко используемого в различных отраслях промышленности, таких как смазочные материалы, клеи, герметики и в качестве загустителя.
- Производители используют изобутен в качестве прекурсора при производстве изобутилового спирта, растворителя, широко используемого в покрытиях, смолах и средствах личной гигиены.
- Изобутен действует как строительный блок для синтеза различных химических веществ, включая антиоксиданты, пластификаторы, ароматизаторы, ароматизаторы и фармацевтические препараты, демонстрируя свою роль ценного химического промежуточного продукта.
- Промышленность добавляет изобутен в сжиженный нефтяной газ (СНГ) в качестве компонента смеси для улучшения его качества и стабильности, обеспечивая безопасное и эффективное использование.
- Он находит применение в качестве компонента смесей хладагентов, используемых в системах охлаждения и кондиционирования воздуха.
- Промышленность полагаются на изобутеновые клеи из-за их сильных клеящих свойств и используют их в строительном, автомобильном и упаковочном секторах.
- Изобутен используется в качестве экстрагента при производстве различных химических веществ, включая фармацевтические препараты и ароматизаторы.
- Он действует как пропеллент в аэрозольных продуктах, таких как спреи, пены и дезодоранты.
Эти применения демонстрируют важность изобутена в различных отраслях промышленности и его вклад во многие повседневные продукты.
Вопросы:
Вопрос: Сколько весит галлон изобутилена?
Ответ: Галлон изобутена весит примерно 4,88 фунта (фунта).
Вопрос: Что такое изобутилен?
Ответ: Изобутен — это бесцветный газ, используемый в производстве топлива, химикатов и синтетического каучука.
Вопрос: Содержит ли изобутилен цис- или транс-изомеры?
Ответ: Изобутен не имеет цис- или транс-изомеров, поскольку представляет собой разветвленный углеводород.
Вопрос: Есть ли у изобутилена винильная группа?
Ответ: Да, изобутилен содержит винильную группу, точнее, двойную связь между двумя атомами углерода.
Вопрос: Присутствует ли изобутилен в RP1?
Ответ: Нет, изобутен не является компонентом RP-1 (Ракетного топлива-1), который представляет собой высокоочищенную форму керосина.
Вопрос: Почему изобутилен (-7°C) имеет более низкую температуру кипения, чем ацетон (56°C)?
Ответ: Изобутен имеет более низкую температуру кипения, чем ацетон, из-за его более низкой молекулярной массы и более слабых межмолекулярных сил.
Вопрос: Какое из следующих соединений подходит для стимулирования катионной полимеризации изобутилена?
Ответ: Кислоты Льюиса, такие как трифторид бора (BF3) или хлорид алюминия (AlCl3), могут использоваться для ускорения катионной полимеризации изобутилена.
Вопрос: Как хранится изобутилен?
Ответ: Изобутен обычно хранится в контейнерах или баллонах под давлением, чтобы поддерживать его в газообразном состоянии.
Вопрос: Какой органический бромид(ы) подвергнется дегидрогалогенированию E2 с образованием изобутилена в виде чистого алкена?
A: 2-бромбутан (втор-бутилбромид) или трет-бутилбромид может подвергаться дегидрогалогенированию E2 с образованием изобутилена в виде чистого алкена.