- بناء
- n- هيبتان وتفاعلاته بين الجزيئات
- نظائر
- خصائص هيبتان
- مظهر جسماني
- الكتلة المولية
- نقطة الانصهار
- نقطة الغليان
- ضغط البخار
- كثافة
- الذوبان في الماء
- الذوبان في المذيبات الأخرى
- معامل الانكسار (
- اللزوجة
- السعة الحرارية
- نقطة الاشتعال
- درجة حرارة الاشتعال الذاتي
- التوتر السطحي
- حرارة الاحتراق
- التفاعلية
- التطبيقات
- وسط المذيب والتفاعل
- عامل الترسيب
- أوكتان
- المراجع
و هيبتان هو مركب عضوي الذي هو C الصيغة الكيميائية 7 H 16 ، وتضم تسعة أيزومرات الهيكلية، والتي من أشهرها هو خطية. إنه هيدروكربون ، على وجه التحديد ألكان أو بارافين ، وهو موجود في معظم مختبرات الكيمياء العضوية ، سواء أكانت تدريسية أم بحثية.
على عكس المذيبات البارافينية الأخرى ، يتميز الهبتان بتقلبات أقل ، مما يجعل استخدامه أكثر أمانًا نسبيًا ؛ طالما لا يوجد مصدر حرارة يحيط بالأبخرة وأنت تعمل داخل شفاط. بغض النظر عن قابليته للاشتعال ، فهو مركب خامل بدرجة كافية ليكون بمثابة وسيط للتفاعلات العضوية.
يمثل جزيء N-Heptane نموذج الكرة والعصا. المصدر: بن ميلز وجينتو
تُظهر الصورة العلوية بنية n -heptane ، الأيزومر الخطي لجميع الهبتانات. نظرًا لأنه أكثر الأيزومرات شيوعًا وقيمة تجاريًا ، وكذلك الأسهل في تصنيعه ، فمن الواضح أن مصطلح "هيبتان" يشير حصريًا إلى n-heptane ؛ ما لم ينص على خلاف ذلك.
ومع ذلك ، في زجاجات هذا المركب السائل ، تم تحديد أنه يحتوي على n -heptane. يجب كشفها داخل شفاط الغاز وأخذ القياسات بعناية.
إنه مذيب ممتاز للدهون والزيوت ، وهذا هو السبب في استخدامه بشكل متكرر أثناء استخراج مستخلصات النباتات أو المنتجات الطبيعية الأخرى.
بناء
n- هيبتان وتفاعلاته بين الجزيئات
كما يتضح في الصورة الأولى ، فإن جزيء n -heptane خطي ، وبسبب التهجين الكيميائي لذرات الكربون ، تتخذ السلسلة شكلًا متعرجًا. هذا الجزيء ديناميكي من حيث أن روابط CC الخاصة به يمكن أن تدور ، مما يتسبب في ثني السلسلة قليلاً في زوايا مختلفة. هذا يساهم في تفاعلاتها بين الجزيئات.
إن الهبتان n هو جزيء غير قطبي كاره للماء ، وبالتالي فإن تفاعلاته تعتمد على قوى تشتت لندن ؛ هذه هي تلك التي تعتمد على الكتلة الجزيئية للمركب ومنطقة التلامس الخاصة به. يتقارب جزيئان من n -heptane مع بعضهما البعض بطريقة تجعل سلاسلهما "تتدلى" أحدهما فوق الآخر.
هذه التفاعلات فعالة بما يكفي للحفاظ على تماسك جزيئات n- هيبتان في سائل يغلي عند 98 درجة مئوية.
نظائر
الايزومرات التسعة للهبتان. المصدر: Steffen 962
قيل في البداية أن الصيغة C 7 H 16 تمثل ما مجموعه تسعة أيزومرات هيكلية ، n- هيبتان هو الأكثر صلة (1). تظهر الأيزومرات الثمانية الأخرى في الصورة أعلاه. لاحظ في لمحة أن بعضها أكثر تشعبًا من البعض الآخر. من اليسار إلى اليمين ، بدءًا من الأعلى ، لدينا:
(2): 2-ميثيلهكسان
(3): 3-ميثيلهكسان ، والذي يتكون من زوج من المتغيرات (أ و ب)
(4): 2،2-dimethylpentane ، المعروف أيضًا باسم neoheptane
(5): 2،3-ثنائي ميثيل البنتان ، مرة أخرى مع زوج من المتغيرات
(6): 2،4-ثنائي ميثيل بنتان
(7): 3،3-ثنائي ميثيل بنتان
(8): 3-إيثيل بنتان
(9): 2،2،3-ثلاثي ميثيل بوتان.
كل من هذه الأيزومرات لها خصائص وتطبيقات مستقلة لـ n -heptane ، محفوظة في الغالب لمجالات التخليق العضوي.
خصائص هيبتان
مظهر جسماني
سائل عديم اللون له رائحة شبيهة بالبنزين.
الكتلة المولية
100.205 جم / مول
نقطة الانصهار
-90.549 درجة مئوية ، تصبح بلورة جزيئية.
نقطة الغليان
98.38 درجة مئوية.
ضغط البخار
52.60 atm عند 20 درجة مئوية. لاحظ مدى ارتفاع ضغط البخار ، على الرغم من كونه أقل تطايرًا من المذيبات البارافينية الأخرى ، مثل الهكسان والبنتان.
كثافة
0.6795 جم / سم 3. من ناحية أخرى ، فإن أبخرة الهبتان أكثر كثافة بمقدار 3.45 مرة من الهواء ، مما يعني أن أبخرتها ستظل باقية في المساحات التي ينسكب فيها بعض السوائل.
الذوبان في الماء
الهيبتان ، مركب كاره للماء ، بالكاد يذوب في الماء لإنتاج محلول بتركيز 0.0003٪ عند درجة حرارة 20 درجة مئوية.
الذوبان في المذيبات الأخرى
الهيبتان قابل للامتزاج مع رابع كلوريد الكربون والإيثانول والأسيتون والبترول الخفيف والكلوروفورم.
معامل الانكسار (
1.3855.
اللزوجة
0.389 ميغا باسكال ثانية
السعة الحرارية
224.64 جول / ك مول
نقطة الاشتعال
-4 درجة مئوية
درجة حرارة الاشتعال الذاتي
223 درجة مئوية
التوتر السطحي
19.66 مليون نيوتن / م عند 25 درجة مئوية
حرارة الاحتراق
4817 كيلوجول / مول.
التفاعلية
تتفاعل أبخرة الهيبتان عندما تكون قريبة من مصدر حرارة (لهب) بشكل طارد للحرارة وبقوة مع الأكسجين الموجود في الهواء:
C 7 H 16 + 11O 2 => 7CO 2 + 8H 2 O
ومع ذلك ، خارج تفاعل الاحتراق ، الهبتان هو سائل مستقر إلى حد ما. يرجع افتقارها إلى التفاعل إلى حقيقة أن روابط CH الخاصة بها يصعب كسرها ، لذلك فهي ليست عرضة للاستبدال. وبالمثل ، فهي ليست حساسة للغاية للعوامل المؤكسدة القوية ، طالما لا يوجد حريق بالقرب منها.
يتمثل الخطر الأكبر للهبتان في قابليته للتطاير والاشتعال ، لذلك هناك خطر نشوب حريق إذا انسكب في الأماكن الحارة.
التطبيقات
وسط المذيب والتفاعل
الهيبتان مذيب ممتاز لإذابة الزيوت والدهون. المصدر: Pxhere.
تجعل الطبيعة الكارهة للماء للهبتان مذيبًا ممتازًا لإذابة الزيوت والدهون. في هذا الجانب تم استخدامه كمزيل الشحوم. ومع ذلك ، فإن أعظم تطبيقاته تكمن في استخدامه كمذيب استخلاص ، لأنه يذيب المكونات الدهنية ، وكذلك المركبات العضوية الأخرى للعينة.
على سبيل المثال ، إذا كنت ترغب في استخراج جميع مكونات البن المطحون ، فسيتم نقعها في هيبتان بدلاً من الماء. تم تطبيق هذه الطريقة وتنوعاتها مع جميع أنواع البذور ، وبفضل ذلك تم الحصول على مستخلصات نباتية ومنتجات طبيعية أخرى.
يتحول الهيبتان ، وهو عديم اللون بشكل طبيعي ، إلى لون الزيت المستخرج. ثم يتم تدويره للحصول على حجم الزيت النقي قدر الإمكان.
من ناحية أخرى ، تسمح الفعالية المنخفضة للهبتان أيضًا بأن يكون خيارًا عند التفكير في وسيط تفاعل لإجراء توليف. كونه مذيبًا جيدًا للمركبات العضوية ، فإنه يضمن بقاء الكواشف في المحلول وتتفاعل مع بعضها البعض بشكل صحيح أثناء التفاعل.
عامل الترسيب
في كيمياء البترول ، من الشائع ترسيب الأسفلت من عينة خام بإضافة الهبتان. تسمح هذه الطريقة بدراسة استقرار الزيوت الخام المختلفة وتحديد مدى حساسية محتواها الإسفلتي للترسب والتسبب في سلسلة من المشاكل لصناعة النفط.
أوكتان
تم استخدام الهبتان كوقود بسبب كمية الحرارة الكبيرة التي يطلقها عند الاحتراق. ومع ذلك ، فيما يتعلق بمحركات السيارات ، فإنه سيكون ضارًا بأدائها إذا تم استخدامها في شكل نقي. نظرًا لأنه يحترق بشدة ، فإنه يعمل على تحديد الصفر على مقياس أوكتان البنزين.
يحتوي البنزين على نسبة عالية من الهبتان والهيدروكربونات الأخرى لجعل رقم الأوكتان يصل إلى القيم المعروفة (91 ، 95 ، 87 ، 89 ، إلخ).
المراجع
- موريسون ، آر تي وبويد ، آر ، إن (1987). الكيمياء العضوية. 5 الطبعة. افتتاحية أديسون ويسلي Interamericana.
- كاري ف. (2008). الكيمياء العضوية. (الطبعة السادسة). ماك جراو هيل.
- غراهام سولومونز تي دبليو ، كريج ب. فريهل. (2011). الكيمياء العضوية. (الطبعة العاشرة). وايلي بلس.
- ويكيبيديا. (2020). هيبتان. تم الاسترجاع من: en.wikipedia.org
- المركز الوطني لمعلومات التكنولوجيا الحيوية. (2020). قاعدة بيانات Heptane PubChem. CID = 8900. تم الاسترجاع من: pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Elsevier BV (2020). هيبتانز. ScienceDirect. تم الاسترجاع من: sciencedirect.com
- شركة Bell Chem (7 سبتمبر 2018). الاستخدامات الصناعية للهبتان. تم الاسترجاع من: bellchem.com
- أندريا كروب. (2020). هيبتان: التركيب والاستخدامات والصيغة. دراسة. تم الاسترجاع من: study.com