Гептан, свойства, химические реакции

Гептан, свойства, химические реакции Кислород

№2. сколько по объему воздуха необходимо, чтобы сжечь 1 кг гептана?

Молекулярная формула гептана С7Н16. Уравнение сгорания гептана:

Гептан, свойства, химические реакции

Вычислим молярную массу гептана:

Гептан, свойства, химические реакции

Вычислим количество вещества гептана:

Гептан, свойства, химические реакции

По уравнению реакции для сжигания 1 моль гептана необходимо 11 моль кислорода. Для решения воспользуемся следствием из закона Авогадро: объемные соотношения газов равны их мольным соотношениям. По уравнению реакции для сжигания 1 моль гептана необходимо 11 моль кислорода. Пусть для сжигания 10 моль гептана нужно х моль кислорода. Составим пропорцию:

Гептан, свойства, химические реакции

Вычислим объем кислорода:

Гептан, свойства, химические реакции

Таким образом, для сжигания гептана необходимо 2464 л кислорода. В воздухе содержится примерно 21% кислорода по объему, или 0,21. Вычислим объем воздуха, необходимый для сжигания гептана:

Гептан, свойства, химические реакции

Ответ: необходимо 11,7 м3 воздуха.

Источник:

ГДЗ по химии за 10 класс к учебнику «Химия. 10 класс» Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман
Решебник

по

химии

за 10 класс (Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман, 2000 год),
задача №2
к главе «Глава VI. Природные источники углеводородов и их переработка. §§1-5 (стр. 74) Задачи».


Все задачи

Внешность

Бесцветная жидкость с запахом бензина.

Вязкость

0,389 мПа с

Гептан, свойства, химические реакции.

Гептан, C7H16 – органическое вещество класса алканов. В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе, в нефти.

Гептан, формула, характеристики

Физические свойства гептана

Физические свойства изомеров гептана

Химические свойства гептана

Применение и использование гептана

Гептан, формула, характеристики:

Гептан –  органическое вещество класса алканов, состоящий из семи атомов углерода и шестнадцати атомов водорода.

Химическая формула гептана C7H16. Имеет одиннадцать изомеров, включая два оптических изомера: н-гептан (нормальный гептан), 2-метилгексан, 3-метилгексан, 2,2-диметилпентан, 2,3-диметилпентан, 2,4-диметилпентан, 3,3-диметилпентан, 3-этилпентан, 2,2,3-триметилбутан.

Формула:

– н-гептана H3C-СН2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH3,

– 2-метилгексана H3C-CH(CH3)-CH2-CH2-CH2-CH3,

– 3-метилгексана H3C-CH2-CH(CH3)-CH2-CH2-CH3,

– 2,2-диметилпентана (H3C)3-C-CH2-CH2-CH3,

Про кислород:  Цинк. Химия цинка и его соединений | CHEMEGE.RU

– 2,3-диметилпентана (H3C)2-CH-CH(CH3)-CH2-CH3,

– 2,4-диметилпентана (H3C)2-CH-CH2-CH-(CH3)2,

– 3,3-диметилпентана H3C-CH2-C(CH3)2-CH2-CH3,

– 3-этилпентана H3C-CH2-CH(CH2CH3)-CH2-CH3,

– 2,2,3-триметилбутана (H3C)3-C-CH(CH3)-CH3.

3-метилгексан и 2,3-диметилпентан имеют правые и левые оптические изомеры.

Строение молекулы н-гептана:

Все изомеры гептана – бесцветная прозрачная горючая жидкость с резким запахом.

В природе содержится в природном газе, добываемом из газовых и газоконденсатных месторождений, в попутном нефтяном газе, в нефти (в значительных количествах). Также содержится в сланцевой нефти, сланцевом газе.

Пожаро- и взрывоопасен.

Не растворяется в воде. Растворяется в органических веществах (ацетон, бензол, хлороформ, диэтиловый эфир и другие).

Гептан по токсикологической характеристике относится к веществам 3-го класса опасности (умеренно опасным веществам) по ГОСТ 12.1.007.

Давление газа

52,60 атм при 20 ° С. Обратите внимание на высокое давление пара у него, несмотря на то, что он менее летуч, чем другие парафиновые растворители, такие как гексан и пентан.

Изомеры

Гептан, свойства, химические реакции

Сначала говорили, что формула C7ЧАС16 представлены в общей сложности девять структурных изомеров, являющихся п-гептан наиболее актуален (1). Остальные восемь изомеров показаны на изображении выше. Обратите внимание на то, что некоторые из них более разветвлены, чем другие. Слева направо, начиная сверху, мы имеем:

(2): 2-метилгексан

(3): 3-метилгексан, который состоит из пары энантиомеров (а и б)

(4): 2,2-диметилпентан, также известный как неогептан.

(5): 2,3-диметилпентан, снова с парой энантиомеров

(6): 2,4-диметилпентан

(7): 3,3-диметилпентан

(8): 3-этилпентан

(9): 2,2,3-триметилбутан.

Каждый из этих изомеров имеет свойства и применение независимо от п-гептан, больше всего зарезервированный для областей органического синтеза.

Молярная масса

100,205 г / моль

Н-гептан и его межмолекулярные взаимодействия

Как видно на первом изображении, молекула п-гептан является линейным, и из-за химической гибридизации его атомов углерода цепь принимает зигзагообразную форму. Эта молекула динамична, так как ее связи C-C могут вращаться, заставляя цепь слегка изгибаться под разными углами. Это способствует их межмолекулярным взаимодействиям.

В п-гептан — неполярная гидрофобная молекула, поэтому его взаимодействия основаны на лондонских дисперсионных силах; Это те, которые зависят от молекулярной массы соединения и площади его контакта. Две молекулы п-гептаны приближаются друг к другу таким образом, что они «надевают» свои цепи одна на другую.

Про кислород:  Синонимы «перекрывать кислород» (25 слов)

Эти взаимодействия достаточно эффективны, чтобы удерживать молекулы п-гептан связывается в жидкости, которая кипит при 98 ºC.

Октан

Гептан использовался в качестве топлива из-за большого количества тепла, которое он выделяет при горении. Однако, что касается автомобильных двигателей, их использование в чистом виде может отрицательно сказаться на их характеристиках. Поскольку он горит очень взрывоопасно, он служит для определения 0 по шкале октанового числа бензина.

Бензин содержит высокий процент гептана и других углеводородов, что позволяет довести октановое число до известных значений (91, 95, 87, 89 и т. Д.).

Осаждающий агент

В нефтехимии обычной практикой является осаждение асфальтенов из неочищенного образца путем добавления гептана. Этот метод позволяет изучать стабильность различных видов сырой нефти и определять, насколько чувствительны их асфальтены к осаждению и возникновению целого ряда проблем для нефтяной промышленности.

Плотность

0,6795 г / см3. С другой стороны, пары гептана в 3,45 раза плотнее воздуха, а это означает, что его пары будут задерживаться в местах, где пролита часть его жидкости.

Поверхностное натяжение

19,66 мН / м при 25 ºC

Показатель преломления (пd)

1,3855.

Применение и использование гептана:

Н-гептан применяют при определении детонационной стойкости карбюраторных топлив. Его октановое число по определению равно 0.

Растворимость в других растворителях

Гептан смешивается с четыреххлористым углеродом, этанолом, ацетоном, петролейным эфиром и хлороформом.

Растворимость воды

Гептан, являясь гидрофобным соединением, с трудом растворяется в воде с образованием раствора с концентрацией 0,0003% при температуре 20 ºC.

Растворитель и реакционная среда

Гептан, свойства, химические реакции

Гидрофобный характер гептана делает его отличным растворителем для растворения масел и жиров. В этом аспекте он использовался как обезжириватель. Однако его наибольшее применение заключается в использовании в качестве экстрагирующего растворителя, поскольку он растворяет липидные компоненты, а также другие органические соединения образца.

Например, если вы хотите извлечь все компоненты молотого кофе, его нужно мацерировать в гептане вместо воды. Этот метод и его разновидности применялись для всех видов семян, благодаря которым были получены растительные эссенции и другие натуральные продукты.

Гептан, который по своей природе бесцветен, приобретет цвет экстрагированного масла. Затем его вращают, чтобы получить как можно более чистый объем масла.

Про кислород:  Химический элемент озон ℹ️ структурная формула, состав и строение газа

С другой стороны, низкая реакционная способность гептана также позволяет использовать его в качестве альтернативы при рассмотрении реакционной среды для проведения синтеза. Являясь хорошим растворителем для органических соединений, он гарантирует, что реагенты остаются в растворе и должным образом взаимодействуют друг с другом во время реакции.

Реактивность

Пары гептана, находясь вблизи источника тепла (пламени), экзотермически и энергично реагируют с кислородом воздуха:

C7ЧАС16 11O2 => 7CO2 8H2ИЛИ

Однако вне реакции горения гептан представляет собой довольно стабильную жидкость. Его отсутствие реакционной способности связано с тем, что его связи C-H трудно разорвать, поэтому он не подвержен замещению. Точно так же он не очень чувствителен к сильным окислителям, пока поблизости нет огня.

Наибольшую опасность гептан представляет его высокая летучесть и воспламеняемость, поэтому существует риск возгорания при попадании его в жаркие места.

Температура плавления

-90,549 ºC, превращаясь в молекулярный кристалл.

Температура самовоспламенения

223 ºC

Теплоемкость

224,64 Дж / К моль

Теплота сгорания

4817 кДж / моль.

Точка воспламенения

-4 ºC

Точка кипения

98,38 ° С.

Физические свойства гептана:

Наименование параметра:Значение:
Цветбез цвета
Запахс резким запахом
Агрегатное состояние (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.)жидкость
Плотность н-гептана (при 20 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3683,8
Плотность н-гептана (при 0 °C и атмосферном давлении 1 атм.), кг/м3700,4
Температура плавления н-гептана, °C-90,61
Температура кипения н-гептана, °C98,42
Температура самовоспламенения н-гептана, °C223
Температура вспышки н-гептана, °C-4
Критическая температура н-гептана, °C267,01
Критическое давление н-гептана, МПа2,74
Взрывоопасные концентрации смеси газа н-гептана с воздухом, % объёмныхот 1,06 до 6,7
Удельная теплота сгорания н-гептана, МДж/кг45,105
Молярная масса, г/моль100,21

Физические свойства изомеров гептана:

Название:Температура кипения:Октановое число:
гептан (н-гептан)98,42 °C0
2-метилгексан90,05 °C45
3-метилгексан91,85 °C65
2,2-диметилпентан79.20 °C93
2,3-диметилпентан89,78 °C89
2,4-диметилпентан80.50 °C82
3,3-диметилпентан86,06 °C84
3-этилпентан93,48 °C68
2,2,3-триметилбутан80,88 °C106

Химические свойства гептана:

Химические свойства гептана аналогичны свойствам других представителей ряда алканов. Поэтому для него характерны аналогичные химические реакции.

См. Химические свойства бутана.

Оцените статью
Кислород
Добавить комментарий