n-pentan, C5H12 moleküler formülüne sahip bir hidrokarbondur. Köpük yalıtımında solvent, yakıt ve şişirici madde olarak kullanılır. Kaynama noktası 36°C’dir.
| IUPAC Adı | Pentan |
| Moleküler formül | C5H12 |
| CAS numarası | 109-66-0 |
| Eş anlamlı | n-Amilhidrit, Skellysolve A, amil hidrit, pentil hidrit, UN 1265 |
| InChI | InChI=1S/C5H12/c1-3-5-4-2/h3-5H2.1-2H3 |
N-pentanın özellikleri
Pentanın kaynama noktası
Pentan, standart basınçta (1 atm) 36,07°C (97,13°F) kaynama noktasına sahiptir. Oda sıcaklığında kolayca buharlaşan, uçucu ve yanıcı bir sıvıdır. Düşük kaynama noktası, köpükleri yalıtmak için bir şişirme maddesi olarak ve içten yanmalı motorlar için bir yakıt olarak yararlı olmasını sağlar.
Pentan formülü
Pentanın kimyasal formülü C5H12’dir. Düz zincirli bir alkandır ve hidrokarbon grubuna aittir. Formül, bir pentan molekülünde bulunan atomların sayısını ve türünü gösterir. Pentanın formülü, diğer maddelerle reaktivitesi gibi çeşitli uygulamalardaki davranışını belirlemede önemlidir.
Pentanın molar kütlesi
Normal pentan olarak da adlandırılan pentanın molar kütlesi 72,15 g/mol’dür. Düz zincirli bir alkandır ve beş karbon atomuna ve 12 hidrojen atomuna sahiptir. Molar kütlesi, moleküldeki karbon ve hidrojenin atom ağırlıkları toplanarak hesaplanır. Pentanın molar kütlesi, çeşitli kimyasal reaksiyonlarda ihtiyaç duyulan bileşik miktarının belirlenmesinde önemlidir.
Pentanın erime noktası
Pentan -129,8°C (-201,6°F) erime noktasına sahiptir. Oda sıcaklığında ve basınçta renksiz bir sıvıdır, ancak düşük sıcaklıklarda donarak katı hale gelebilir. Pentanın erime noktası, soğutma ve ısı transferi gibi çeşitli uygulamalardaki davranışının belirlenmesinde önemlidir.
Pentanın yoğunluğu g/ml
Pentanın yoğunluğu 20°C’de 0,63 g/mL’dir. Sudan daha az yoğun bir sıvıdır ve suyun yüzeyinde yüzer. Pentanın yoğunluğu, diğer sıvılarla karışması ve yakıt olarak uygunluğu gibi çeşitli uygulamalardaki davranışını belirlemede önemlidir.
Pentanın moleküler ağırlığı
Pentanın moleküler ağırlığı 72,15 g/mol’dür. Bir pentan molekülündeki tüm atomların atom ağırlıklarının toplamıdır. Pentanın moleküler ağırlığı, çeşitli solventlerdeki çözünürlüğü gibi çeşitli uygulamalardaki davranışının belirlenmesinde önemlidir.
Pentanın yapısı
Pentan, beş karbon atomu ve 12 hidrojen atomundan oluşan doğrusal, dallanmamış bir yapıya sahiptir. Doymuş bir hidrokarbondur ve alkan grubuna aittir. Üç hidrojen atomuna bağlı iki terminal karbon hariç, her karbon atomu iki hidrojen atomuna bağlıdır.
| Dış görünüş | Renksiz sıvı |
| Spesifik yer çekimi | 20°C’de 0,626 – 0,63 |
| Renk | Renksiz |
| Koku | Benzin kokusu |
| Molar kütle | 72,15 gr/mol |
| Yoğunluk | 20°C’de 0,63 g/mL |
| Füzyon noktası | -129,8°C (-201,6°F) |
| Kaynama noktası | 36,07°C (97,13°F) |
| Flaş noktası | -49°C (-56,2°F) |
| sudaki çözünürlük | 20°C’de 17,5 mg/L |
| çözünürlük | Suda çözünmez, organik çözücülerde çözünür |
| Buhar basıncı | 25°C’de 380 mmHg |
| Buhar yoğunluğu | 2,5 (hava=1) |
| pKa | ~45 |
| pH | Uygulanamaz |
N-pentanın güvenliği ve tehlikeleri
N-pentan yanıcı bir sıvıdır ve havayla patlayıcı karışımlar oluşturabilir. Yangın ve patlama tehlikesi taşır ve dikkatle kullanılmalıdır. Gözlerde, ciltte ve solunum yollarında tahrişe neden olabilir ve uzun süreli maruz kalma baş dönmesine ve baş ağrısına neden olabilir. n-Pentan ile çalışırken uygun kişisel koruyucu ekipmanın kullanılması önemlidir. Yangın durumunda karbondioksit veya kuru kimyevi toz gibi uygun söndürücü maddeler kullanın. Ayrıca n-Pentanın serin, iyi havalandırılmış bir alanda ve tutuşma kaynaklarından uzakta saklanması da önemlidir.
| Tehlike sembolleri | F, Xi |
| Güvenlik Açıklaması | Isıdan/kıvılcımdan/açık alevden/sıcak yüzeylerden uzak tutun. Yalnızca kıvılcım çıkarmayan aletler kullanın. Kabı sıkıca kapalı tutun. Buharları solumayın. Göz, cilt ve giysilerle temasından kaçının. Sadece iyi havalandırılmış bir ortamda kullanın. Yangın durumunda uygun söndürücü maddeler kullanın. |
| BM kimlik numaraları | UN1265 |
| HS kodu | 2901.10.00 |
| Tehlike sınıfı | 3 |
| Paketleme grubu | II |
| Toksisite | Göz, cilt ve solunum yollarında tahrişe neden olabilir. Uzun süreli maruz kalma baş dönmesine ve baş ağrısına neden olabilir. |
N-pentan sentezi için yöntemler
Petrol rafinasyonu, n-pentan üretmenin birincil yöntemidir. Düz zincirli bir hidrokarbondur ve benzinin ana bileşenlerinden biridir. n-Pentan sentezi için çeşitli yöntemler vardır:
Petrolün parçalanması: Petrolden n-pentan elde etmek için, ham petrolü ısıtarak bileşenlerini kaynama noktalarına göre ayıran bir işlem olan ayrımsal damıtma kullanarak onu parçalayabiliriz. Daha sonra n-pentanı kaynama noktası 30 ile 40°C arasında olan diğer hidrokarbonlardan ayırabiliriz.
İzomerizasyon: İzomerizasyon, bir hidrokarbonu aynı moleküler fakat farklı yapıya sahip başka bir formüle dönüştürme işlemidir. Pentenlerin izomerizasyonu, bir yan ürün olarak n-pentan üretir. Petrokimya endüstrisi yaygın olarak bu yöntemi kullanır.
Hidrojenasyon: Penten hidrojenasyonu, n-pentanın sentezlenmesinin başka bir yöntemidir. Pentenlerden n-pentan sentezlemek için, genellikle nikel veya platin gibi bir metal olan bir katalizörün varlığında hidrojen gazı ile reaksiyona girebiliriz. Reaksiyon, yan ürün olarak n-pentan üretir.
1-pentanolün dehidrasyonu: Ayrıca, sülfürik asit gibi bir asit katalizörü kullanılarak dehidre edilerek 1-pentanolden n-pentan sentezlenebilir. Bu reaksiyon n-penten üretir ve bu daha sonra n-pentan elde etmek üzere hidrojenlenebilir.
N-pentanın kullanımları
N-pentanın çeşitli endüstrilerde çeşitli kullanımları vardır. İşte ana uygulamalardan bazıları:
- Solvent: Boya ve kaplama endüstrisinde yağlar, mumlar ve reçineler için solvent olarak kullanılır. Yapıştırıcılar, mürekkepler ve kauçuk bunu solvent olarak kullanır.
- Şişirme maddesi: genleştirilmiş polistiren (EPS) ve ekstrüde polistiren (XPS) gibi köpük yalıtımı üretiminde şişirme maddesi olarak kullanılır.
- Kimyasal ara madde: Pentanol, pentanoik asit ve pentanal gibi diğer kimyasalların üretiminde kimyasal ara madde olarak kullanılır.
- Yakıt: Bazı benzin karışımlarında yakıt olarak, genellikle oktan seviyelerini arttırmak için bir harmanlama bileşeni olarak kullanılır.
- Kalibrasyon standardı: Gaz kromatografisinde kalibrasyon standardı olarak kullanılır.
- Ekstraksiyon: Soya fasulyesi yağı gibi yenilebilir yağların ekstraksiyonunda ve bitkilerden uçucu yağlar gibi doğal ürünlerin ekstraksiyonunda kullanılır.
- Laboratuvar Araştırması: Laboratuvar araştırmalarında çözücü olarak ve gaz kromatografisi için referans malzeme olarak kullanılır.
Sorular:
S: Pentanın moleküler formülü c5h12’dir. pentan izomerinin moleküler formülü nedir?
A: 2-Metilbütan (aynı zamanda izopentan olarak da bilinir), C5H12 moleküler formülüne sahiptir ve bir pentanın izomeridir.
S: Pentan polar mıdır?
C: Hayır, pentan polar değildir çünkü yalnızca polar olmayan karbon-karbon ve karbon-hidrojen bağları içerir ve simetrik bir moleküler şekle sahiptir.
Soru: Aşağıdakilerden hangisi suda en çok çözünür? asetik asit pentanol bütanoik asit pentanal
C: Asetik asit, su molekülleriyle hidrojen bağları oluşturma yeteneğinden dolayı suda en çok çözünür.
S: Pentan suda çözünür mü?
C: Hayır, pentan, polar olmayan yapısı ve su molekülleriyle hidrojen bağları oluşturamaması nedeniyle suda çözünmez.
S: N-pentanın hidrojen bağı var mı?
C: Hayır, n-pentanın hidrojen bağı yoktur çünkü oksijen, nitrojen veya flor gibi elektronegatif atomlara bağlı hidrojen atomları yoktur.