HEPTANE (C7H16): ISTRAKTURA, MGA KATANGIAN AT GAMIT - CHEMISTRY - 2025

Ang heptane ay isang organikong tambalan na ang kemikal na formula ay C ₇ H ₁₆ at binubuo ng siyam na istruktura isomer, kung saan ang pinakamahusay na kilala ay guhit. Ito ay isang hydrocarbon, partikular na isang alkane o paraffin, na matatagpuan sa karamihan sa mga laboratoryo ng kimika, maging sila ay magtuturo o magsaliksik.

Hindi tulad ng iba pang mga paraffinic solvents, ang heptane ay may mas mababang pagkasumpungin, na ginagawang medyo ligtas na gamitin; hangga't walang mapagkukunan ng init na pumapaligid sa iyong mga singaw at nagtatrabaho ka sa loob ng isang hood ng extractor. Ang pagkasunog nito bukod, ito ay isang sapat na tambalang sapat upang magsilbing isang daluyan para sa mga organikong reaksyon.

Ang molekulang N-Heptane na kinakatawan ng isang modelo ng ball-and-stick. Pinagmulan: Ben Mills at Jynto

Ang itaas na imahe ay nagpapakita ng istraktura ng n -heptane, ang linear isomer ng lahat ng mga heptanes. Sapagkat ito ay ang pinaka-pangkaraniwan at komersyal na mahalagang isomer, pati na rin ang pinakamadali upang synthesize, ito ay may gawi na maunawaan na ang salitang 'heptane' ay tumutukoy ng eksklusibo sa n-heptane; maliban kung ipinahayag.

Gayunpaman, sa mga bote ng likidong compound na ito ay tinukoy na naglalaman ito ng n -heptane. Kailangang hubad ang mga ito sa loob ng isang hood ng extractor at mga pagsukat na maingat na kinuha.

Ito ay isang mahusay na solvent para sa mga taba at langis, na kung saan ito ay madalas na ginagamit sa panahon ng pagkuha ng mga sanaysay ng halaman o iba pang mga likas na produkto.

Istraktura

n-heptane at ang intermolecular na mga pakikipag-ugnay

Tulad ng makikita sa unang imahe, ang n -heptane molekula ay guhit, at dahil sa pag-hybrid ng kemikal ng mga carbon atom nito, ipinapalagay ng chain ang isang zigzag na hugis. Ang molekula na ito ay pabago-bago sa na ang mga bono ng CC nito ay maaaring paikutin, na nagiging sanhi ng chain na yumuko nang bahagya sa iba't ibang mga anggulo. Nag-aambag ito sa kanilang mga intermolecular na pakikipag-ugnayan.

Ang n-heptane ay isang nonpolar, hydrophobic molekula, at samakatuwid ang mga pakikipag-ugnay ay batay sa mga nagkakalat na puwersa ng London; Ito ang mga nakasalalay sa molekular na masa ng compound at lugar ng pakikipag-ugnay nito. Ang dalawang molekula ng n -heptane ay lumapit sa bawat isa sa paraang ang kanilang mga kadena ay "kalang" ng isa sa tuktok ng iba pa.

Ang mga pakikipag-ugnay na ito ay sapat na epektibo upang mapanatili ang mga n-heptane molekula sa isang likido na kumukulo sa 98ºC.

Mga Isomer

Ang siyam na isomer ng heptane. Pinagmulan: Steffen 962

Sa una sinabi na ang formula C ₇ H _{16 ay} kumakatawan sa isang kabuuang siyam na istruktura isomer, n-heptane ang pinaka may-katuturan (1). Ang iba pang walong isomer ay ipinapakita sa imahe sa itaas. Tingnan ang isang sulyap na ang ilan ay mas branched kaysa sa iba. Mula kaliwa hanggang kanan, simula sa itaas, mayroon kami:

(2): 2-methylhexane

(3): 3-methylhexane, na binubuo ng isang pares ng mga enantiomer (a at b)

(4): 2,2-dimethylpentane, na kilala rin bilang neoheptane

(5): 2,3-dimethylpentane, muli kasama ang isang pares ng mga enantiomer

(6): 2,4-dimethylpentane

(7): 3,3-dimethylpentane

(8): 3-ethylpentane

(9): 2,2,3-trimethylbutane.

Ang bawat isa sa mga isomer na ito ay may independiyenteng mga pag-aari at aplikasyon ng n -heptane, na nakalaan para sa mga larangan ng organikong synthesis.

Mga katangian ng heptane

Pisikal na hitsura

Walang kulay na likido na may amoy na tulad ng gasolina.

Mass ng Molar

100.205 g / mol

Temperatura ng pagkatunaw

-90.549 ºC, nagiging isang molekular na kristal.

Punto ng pag-kulo

98.38 ° C.

Presyon ng singaw

52.60 atm sa 20 ° C. Tandaan kung gaano kalakas ang presyon ng singaw nito, sa kabila ng pagiging mas pabagu-bago ng isip kaysa sa iba pang mga paraffinic solvents, tulad ng hexane at pentane.

Density

0.6795 g / cm ³ . Sa kabilang banda, ang mga heptane vapors ay 3.45 beses na mas matindi kaysa sa hangin, na nangangahulugang ang mga singaw nito ay magtatagal sa mga puwang kung saan ang ilan sa mga likidong natapon nito.

Pagkakatunaw ng tubig

Dahil ang heptane ay isang hydrophobic compound, halos hindi ito matunaw sa tubig upang makagawa ng isang solusyon na may konsentrasyon na 0.0003% sa isang temperatura ng 20ºC.

Solubility sa iba pang mga solvents

Ang Heptane ay hindi nagkamali sa carbon tetrachloride, ethanol, acetone, light petrolyo, at kloroform.

Refractive index (

1.3855.

Kalapitan

0.389 mPa s

Kapasidad ng init

224.64 J / K mol

punto ng pag-aapoy

-4 ºC

Temperatura ng Autoignition

223 ºC

Pag-igting sa ibabaw

19.66 mN / m sa 25 ºC

Init ng pagkasunog

4817 kJ / mol.

Reactivity

Ang mga heptane vapors kapag malapit sa isang mapagkukunan ng init (isang siga), ay gumanti ng exothermically at masigla sa oxygen sa hangin:

C ₇ H ₁₆ + 11O ₂ => 7CO ₂ + 8H ₂ O

Gayunpaman, sa labas ng reaksyon ng pagkasunog, ang heptane ay isang medyo matatag na likido. Ang kakulangan ng reaktibo nito ay dahil sa ang katunayan na ang mga bono ng CH ay mahirap masira, kaya hindi madaling kapitan ng pagpapalit. Gayundin, hindi masyadong sensitibo sa malakas na mga ahente ng oxidizing, hangga't walang apoy sa malapit.

Ang pinakadakilang panganib ng heptane ay ang mataas na pagkasumpungin at pagkasunog, kaya mayroong panganib ng sunog kung ito ay nabubo sa mga maiinit na lugar.

Aplikasyon

Daluyan ng solvent at reaksyon

Ang Heptane ay isang mahusay na solvent para sa pagtunaw ng mga langis at taba. Pinagmulan: Pxhere.

Ang hydrophobic character ng heptane ay ginagawang isang mahusay na pantunaw para sa pagtunaw ng mga langis at taba. Sa aspeto na ito ay ginamit bilang isang degreaser. Gayunpaman, ang pinakadakilang aplikasyon nito ay namamalagi sa ginagamit bilang isang pag-aalis ng solvent, dahil binubura nito ang mga bahagi ng lipid, pati na rin ang iba pang mga organikong compound ng isang sample.

Halimbawa, kung nais mong kunin ang lahat ng mga sangkap ng ground coffee, magiging macerated ito sa heptane sa halip na tubig. Ang pamamaraang ito at ang mga pagkakaiba-iba nito ay naipatupad sa lahat ng mga uri ng mga buto, salamat sa kung aling mga halaman ng sanaysay at iba pang mga likas na produkto ang nakuha.

Ang Heptane, na natural na walang kulay, ay magbabalik sa kulay ng nakuha na langis. Pagkatapos, ito ay pinaikot upang sa wakas ay magkaroon ng isang dami ng langis na kasing puro hangga't maaari.

Sa kabilang banda, ang mababang reaktibo ng heptane ay nagpapahintulot din na maging isang pagpipilian kapag isinasaalang-alang ang isang daluyan ng reaksyon upang magsagawa ng isang synthesis. Ang pagiging isang mahusay na solvent para sa mga organikong compound, tinitiyak nito na ang mga reaksyon ay mananatili sa solusyon at nakikipag-ugnay sa bawat isa nang maayos habang gumanti.

Ang ahente ng taping

Sa petrolyo ng petrolyo ay karaniwang kasanayan upang mapalaki ang mga aspalto mula sa isang sample na krudo sa pamamagitan ng pagdaragdag ng heptane. Pinapayagan ng pamamaraang ito ang pag-aaral ng katatagan ng iba't ibang mga langis ng krudo at pagtukoy kung paano naaangkop ang kanilang asphaltene content ay ang pag-uunahan at maging sanhi ng isang serye ng mga problema para sa industriya ng langis.

Octane

Ang Heptane ay ginamit bilang isang gasolina dahil sa malaking dami ng init na ibinibigay kapag nasusunog ito. Gayunpaman, tulad ng pag-aalala ng mga makina ng kotse, mapipinsala sa kanilang pagganap kung ginamit sa dalisay na anyo. Dahil ito ay sumabog nang husto, nagsisilbi upang tukuyin ang 0 sa scale ng gasolina.

Ang gasolina ay naglalaman ng isang mataas na porsyento ng heptane at iba pang mga hydrocarbons upang dalhin ang bilang ng octane hanggang sa mga kilalang halaga (91, 95, 87, 89, atbp.).

Mga Sanggunian

1. Morrison, RT at Boyd, R, N. (1987). Kemikal na Organiko. 5th Edition. Editoryal ng Addison-Wesley Interamericana.
2. Carey F. (2008). Kemikal na Organiko. (Ika-anim na edisyon). Mc Graw Hill.
3. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Kemikal na Organiko. (Ika-10 edisyon.). Wiley Plus.
4. Wikipedia. (2020). Heptane. Nabawi mula sa: en.wikipedia.org
5. National Center para sa Impormasyon sa Biotechnology. (2020). Heptane PubChem Database. CID = 8900. Nabawi mula sa: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
6. Elsevier BV (2020). Heptans. ScienceDirect. Nabawi mula sa: sciencedirect.com
7. Bell Chem Corp. (Setyembre 7, 2018). Mga Gamit ng Pang-industriya ng Heptane. Nabawi mula sa: bellchem.com
8. Andrea Kropp. (2020). Heptane: Istraktura, Gumagamit at Formula. Pag-aaral. Nabawi mula sa: study.com