Izobutan: formuła, właściwości, zastosowanie.

Co to jest izobutan? Ten związek należy do substancji acyklicznych. Zastanów się nad niektórymi cechami struktury, właściwościami tego związku organicznego.

Ogólna formuła i izomeria

Jednym z przedstawicieli alkanów jest izobutan. Formuła tej klasy ma postać SpN2p + 2. Cząsteczka ma liniową strukturę, w której każdy atom węgla jest w stanie hybrydowym Sp3. Obecność pojedynczych (prostych) wiązań w cząsteczce wyjaśnia podobieństwo rozgałęzionych alkanów do substancji o bezpośrednim szkielecie o właściwościach chemicznych.

Jakie rodzaje izomerii ma izobutan? Formuła dla tej substancji to C ₄ H ₁₀ lub (CH ₃ ) ₃ CH. Normalny butan ma taki sam wygląd molekularny. Dlatego izomeria szkieletu węglowego jest charakterystyczna dla izobutanu (postać strukturalna). Izomery klasy pośredniej dla przedstawicieli niezidentyfikowanych węglowodorów nasyconych.

Będąc w naturze

Gdzie znaleziono izobutan? Wzór tego związku, jak również innych przedstawicieli rozważanej klasy, wskazuje na możliwość lokalizacji związków w składzie oleju, związanych i gaz ziemny. Przedstawiciele tej klasy C _x H _y nazywane są parafinami. Rozgałęzione węglowodory oddzielono od ropy naftowej w laboratorium chemicznym, w procesie związanym z fizyczną destylacją tego minerału.

Pierwsze

Do laboratoryjnej produkcji izobutanu za pomocą reakcji izomeryzacji węglowodorów o nierozgałęzionej strukturze. Aby to zrobić, na aktywny węglowodór wpływają aktywne metale działające jako katalizatory. W ten sposób izobutan otrzymuje się również w laboratorium. Wzór strukturalny Związek ten potwierdza rozgałęzienie jego struktury.

Właściwości fizyczne

W normalnych warunkach izobutan jest substancją gazową. Wraz ze wzrostem liczby atomów węgla w cząsteczce następuje przejście do stanu skupienia cieczy, a następnie do postaci stałej. Wszyscy przedstawiciele alkanów mają niewielką rozpuszczalność w wodzie, doskonale rozpuszczalną w związkach organicznych.

Właściwości chemiczne

Jakie właściwości charakteryzuje izobutan? Ogólna formuła klasy to SpN2p + 2, więc nie mogą wejść w reakcję addycji. Isoalkany spalają tlen w powietrzu, tworząc dwutlenek węgla i parę wodną, ​​uwalniając znaczną ilość energii cieplnej.

Dla wszystkich członków tej klasy węglowodorów organicznych charakterystyczne jest podstawienie rodnikowe. Biorąc pod uwagę, że istnieje bardziej mobilny (centralny) atom węgla w cząsteczce izobutanu, podstawienie przebiega szybciej niż butan o normalnej strukturze.

Spośród wszystkich przedstawicieli klasy alkanów szczególnie interesujący jest izobutan. Jest w stanie oddziaływać z halogenami (bromem, chlorem) pod wpływem światła z utworzeniem alkenu podstawionego halogenem. Właściwość ta służy do wytwarzania drugorzędowych jednowodorotlenowych alkoholi.

Izobutan jest poszukiwany jako czynnik chłodniczy. Przez długi czas uważano, że związek ten ma negatywny wpływ na warstwa ozonowa atmosfera, niszczy jej integralność. Ale ustalono zdolność do spontanicznego przywracania grubości warstwy ozonowej, co potwierdziło bezpieczeństwo czynników chłodniczych opartych na izobutanie. Formuła tego węglowodoru jest znana zarówno w przemyśle perfumeryjnym, jak iw medycynie. Tutaj służy do wytwarzania aerozoli.

Wysoki liczba oktanowa Izobutan pozwala na użycie tego węglowodoru do produkcji specjalnego składnika stosowanego jako dodatek do benzyny. Izobutan stosowany jest jako paliwo indywidualne, wypełniając zapalniczki gazem tym związkiem.