Изомеры С6Н14: свойства, применение и особенности соединений

Изомеры гексана - удивительное и многообразное соединение. Хотя на первый взгляд это обычный насыщенный углеводород, но при ближайшем рассмотрении оказывается, что у него есть уникальные структурные и химические особенности, полезные свойства и широкий спектр применения в промышленности и науке.

Строение и классификация изомеров гексана

Гексан - это предельный углеводород с химической формулой C₆H₁₄, что соответствует общей формуле гомологического ряда алканов C_nH_2n+2.

Гомологический ряд алканов образуется путем последовательного добавления группы –CH₂– в углеводородную цепь

В молекуле гексана присутствуют два типа связей:

• Связь C-H - ковалентная слабополярная
• Связь C-C - ковалентная неполярная

Для гексана характерна структурная изомерия - изомерия углеродного скелета. Существует 5 структурных изомеров гексана:

1. н-Гексан
2. 2-Метилпентан
3. 3-Метилпентан
4. 2,3-Диметилбутан
5. 2,2-Диметилбутан

Химические и физические свойства изомеров гексана

Изомеры гексана обладают схожими химическими свойствами, но различаются по некоторым физическим характеристикам, например температурам плавления и кипения.

• Самую низкую температуру кипения (-153,7°C) имеет 2-Метилпентан
• Наиболее высокой температурой кипения (68,7°C) обладает н-гексан

Для С6Н14 изомеров характерны радикальные реакции, обусловленные разрывом слабополярных связей С-Н с образованием свободных радикалов.

Взаимодействие гексана с другими веществами

Изомеры С6Н14 устойчивы к действию сильных окислителей и концентрированных кислот, щелочей. Однако гексан может взаимодействовать с галогенами, азотной кислотой и другими агентами.

Превращения гексана

Под воздействием высокой температуры и катализатора C6H14 претерпевает ряд превращений:

• Дегидрирование с образованием циклогексана
• Термический крекинг с разрывом углеродной цепи
• Превращение линейных алканов в разветвленные

Способы получения гексана

В лабораторных условиях изомеры C6H14 можно получить различными способами, в том числе путем гидрирования гексена или гексина. В промышленности гексан производят из нефти, газа, каменного угля методом ректификации.

Использование гексана в нефтепереработке

Изомеры гексана являются важным компонентом бензина. Они могут использоваться как добавки к моторному топливу для улучшения его качества.

Н-гексан имеет низкое октановое число 24—26, поэтому этот изомер нежелателен в составе бензина, так как снижает его октановое число

Благодаря своей неполярности и хорошей растворяющей способности, изомеры гексана широко применяются как растворители.

• Отмывание этикеток со стеклянной и пластиковой тары
• Экстрагирование растительных масел
• Анализ проб пищи, воды, лекарств

В зависимости от области использования выпускают различные сорта гексана с содержанием основного вещества от 40% до 97%.

При обращении с гексаном необходимо соблюдать особые меры безопасности из-за его взрывоопасности и токсичности.

Утилизация гексана и материалов, загрязненных им, должна проводиться в соответствии с нормами по обращению с опасными веществами.