Il eptano è un composto organico la cui formula chimica è C7H16 e comprende nove isomeri strutturali, di cui il più noto è lineare. È un idrocarburo, in particolare un alcano o paraffina, che si trova nella maggior parte dei laboratori di chimica organica, sia didattici che di ricerca..
A differenza di altri solventi paraffinici, l'eptano ha una volatilità inferiore, il che lo rende relativamente più sicuro da usare; a condizione che non vi siano sorgenti di calore intorno ai vapori e si lavori all'interno di una cappa aspirante. Lasciando da parte la sua infiammabilità, è un composto abbastanza inerte da servire come mezzo per le reazioni organiche..
L'immagine in alto mostra la struttura del n-eptano, l'isomero lineare di tutti gli eptani. Poiché è l'isomero più comune e di valore commerciale, nonché il più facile da sintetizzare, si tende a comprendere che il termine 'eptano' si riferisce esclusivamente a n-eptano; salvo diversa indicazione.
Tuttavia, le bottiglie di questo composto liquido specificano che esso contiene n-eptano. Devono essere scoperti all'interno di una cappa aspirante e le misure devono essere prese con cura.
È un ottimo solvente per grassi e oli, motivo per cui viene frequentemente utilizzato durante le estrazioni di essenze vegetali o altri prodotti naturali..
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Come si può vedere nella prima immagine, la molecola di n-L'eptano è lineare e, a causa dell'ibridazione chimica dei suoi atomi di carbonio, la catena assume una forma a zigzag. Questa molecola è dinamica, poiché i suoi legami C-C possono ruotare, facendo piegare leggermente la catena ad angoli diversi. Ciò contribuisce alle loro interazioni intermolecolari..
Il n-l'eptano è una molecola apolare e idrofobica, e quindi le sue interazioni sono basate sulle forze dispersive di Londra; Questi sono quelli che dipendono dalla massa molecolare del composto e dalla sua area di contatto. Due molecole di n-eptano si avvicinano l'un l'altro in modo tale da "incuneare" le loro catene una sopra l'altra.
Queste interazioni sono abbastanza efficaci da mantenere le molecole di n-Eptano coesivo in un liquido che bolle a 98 ºC.
All'inizio si diceva che la formula C7H16 rappresentava un totale di nove isomeri strutturali, essendo il n-eptano il più rilevante (1). Gli altri otto isomeri sono mostrati nell'immagine sopra. Nota a colpo d'occhio che alcuni sono più ramificati di altri. Da sinistra a destra, partendo dall'alto, abbiamo:
(2): 2-metilesano
(3): 3-metilesano, che consiste in una coppia di enantiomeri (aeb)
(4): 2,2-dimetilpentano, noto anche come neoeptano
(5): 2,3-dimetilpentano, sempre con una coppia di enantiomeri
(6): 2,4-dimetilpentano
(7): 3,3-dimetilpentano
(8): 3-etilpentano
(9): 2,2,3-trimetilbutano.
Ciascuno di questi isomeri ha proprietà e applicazioni indipendenti da n-eptano, riservato principalmente alle aree di sintesi organica.
Liquido incolore con un odore simile alla benzina.
100,205 g / mol
-90,549 ºC, diventando un cristallo molecolare.
98,38 ºC.
52,60 atm a 20 ° C. Nota quanto è alta la sua pressione di vapore, nonostante sia meno volatile di altri solventi paraffinici, come esano e pentano..
0.6795 g / cm3. D'altra parte, i vapori di eptano sono 3,45 volte più densi dell'aria, il che significa che i suoi vapori rimarranno negli spazi in cui un po 'del suo liquido fuoriesce..
L'eptano, essendo un composto idrofobo, può a malapena dissolversi in acqua per produrre una soluzione con una concentrazione dello 0,0003% a una temperatura di 20 ºC..
L'eptano è miscibile con tetracloruro di carbonio, etanolo, acetone, petrolio leggero e cloroformio..
1.3855.
0,389 mPa s
224,64 J / K mol
-4 ºC
223 ºC
19,66 mN / ma 25 ºC
4817 kJ / mol.
I vapori di eptano quando sono vicini a una fonte di calore (una fiamma), reagiscono in modo esotermico e vigoroso con l'ossigeno nell'aria:
C7H16 + 11ODue => 7CODue + 8HDueO
Tuttavia, al di fuori della reazione di combustione, l'eptano è un liquido abbastanza stabile. La sua mancanza di reattività è dovuta al fatto che i suoi legami C-H sono difficili da rompere, quindi non è suscettibile di sostituzioni. Allo stesso modo, non è molto sensibile ai forti agenti ossidanti, purché non ci sia fuoco nelle vicinanze..
Il pericolo maggiore dell'eptano è la sua elevata volatilità e infiammabilità, quindi c'è il rischio di incendio se viene versato in luoghi caldi.
Il carattere idrofobo dell'eptano lo rende un ottimo solvente per sciogliere oli e grassi. In questo aspetto è stato utilizzato come sgrassante. Tuttavia, la sua maggiore applicazione consiste nell'essere utilizzato come solvente estraente, poiché scioglie i componenti lipidici, così come gli altri composti organici di un campione..
Ad esempio, se si volessero estrarre tutti i componenti del caffè macinato, sarebbe macerato in eptano invece che in acqua. Questo metodo e le sue varianti sono state implementate con tutti i tipi di semi, grazie ai quali sono state ottenute essenze vegetali e altri prodotti naturali..
L'eptano, che è naturalmente incolore, si tinge del colore dell'olio estratto. Quindi, viene ruotato per avere finalmente un volume di olio il più puro possibile..
D'altra parte, la bassa reattività dell'eptano consente anche di essere un'opzione quando si considera un mezzo di reazione per effettuare una sintesi. Essendo un buon solvente per composti organici, assicura che i reagenti rimangano in soluzione e interagiscano correttamente tra loro durante la reazione.
Nella chimica del petrolio è pratica comune precipitare gli asfalteni da un campione grezzo aggiungendo eptano. Questo metodo consente di studiare la stabilità di diversi oli grezzi e di determinare quanto sia suscettibile il loro contenuto di asfalteni a precipitare e causare tutta una serie di problemi per l'industria petrolifera..
L'eptano è stato utilizzato come combustibile a causa della grande quantità di calore che emette quando brucia. Tuttavia, per quanto riguarda i motori delle automobili, sarebbe dannoso per le loro prestazioni se usati in forma pura. Poiché brucia in modo molto esplosivo, serve a definire 0 sulla scala di ottano della benzina..
La benzina contiene un'alta percentuale di eptano e altri idrocarburi per portare il numero di ottano a valori noti (91, 95, 87, 89, ecc.).
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