Neopentano - Neopentane

Neopentano
Fórmula estéreo esquelética de neopentano
Fórmula esquelética de neopentano com todos os carbonos implícitos mostrados e todos os hidrogênios explícitos adicionados
Modelo de bola e bastão de neopentano
Modelo Spacefill de neopentano
Nomes
Nome IUPAC preferido
2,2-Dimetilpropano
Outros nomes
Neopentano
Tetrametilmetano
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
1730722
ChEBI
ChemSpider
ECHA InfoCard 100,006,677 Edite isso no Wikidata
Número EC
1850
Malha neopentano
UNII
  • InChI = 1S / C5H12 / c1-5 (2,3) 4 / h1-4H3 VerificaY
    Chave: CRSOQBOWXPBRES-UHFFFAOYSA-N VerificaY
  • CC (C) (C) C
Propriedades
C 5 H 12
Massa molar 72,151  g · mol −1
Aparência Gás incolor
Odor Inodoro
Densidade 3,255 kg / m 3 (gás, 9,5 ° C)
601,172 kg / m 3 (líquido, 9,5 ° C)
Ponto de fusão -16,5 ° C (2,3 ° F; 256,6 K)
Ponto de ebulição 9,5 ° C (49,1 ° F; 282,6 K)
Pressão de vapor 146 kPa (a 20 ° C)
4,7 nmol Pa −1 kg −1
Termoquímica
121,07-120,57 JK −1 mol −1
217 JK −1 mol −1
Entalpia de
formação
padrãof H 298 )
−168,5–−167,3 kJ mol −1
Entalpia
padrão de combustão c H 298 )
−3.51506–−3.51314 MJ mol −1
Perigos
Extremamente inflamável F + NPerigoso para o meio ambiente (natureza)
Frases R (desatualizado) R12 , R51 / 53
Frases S (desatualizado) (S2) , S16 , S33
NFPA 704 (diamante de fogo)
1
4
0
Compostos relacionados
Alcanos relacionados
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

Neopentano , também chamado de 2,2-dimetilpropano , é um alcano de cadeia dupla ramificada com cinco átomos de carbono. O neopentano é um gás inflamável à temperatura e pressão ambientes que pode se condensar em um líquido altamente volátil em um dia frio, em um banho de gelo ou quando comprimido a uma pressão mais alta.

Neopentano é o alcano mais simples com um carbono quaternário e tem simetria tetraédrica aquiral . É um dos três isômeros estruturais com a fórmula molecular C 5 H 12 ( pentanos ), os outros dois sendo n- pentano e isopentano . Destes três, é o único a ser um gás nas condições padrão; os outros são líquidos.

Nomenclatura

O nome tradicional neopentano ainda foi mantido nas recomendações da IUPAC de 1993 , mas não é mais recomendado de acordo com as recomendações de 2013. O nome IUPAC preferido é o nome sistemático 2,2-dimetilpropano, mas os números dos substituintes são supérfluos porque é o único "dimetilpropano" possível.

Um grupo neopentil ligado a um grupo genérico R.

Um substituinte neopentil , muitas vezes simbolizado por "Np", tem a estrutura Me 3 C-CH 2 - por exemplo, álcool neopentílico (Me 3 CCH 2 OH ou NpOH). Como Np também simboliza o elemento neptúnio (número atômico 93), deve-se usar esta abreviatura com cuidado.

O nome obsoleto tetrametilmetano também é usado, especialmente em fontes mais antigas.

Propriedades físicas

Pontos de ebulição e fusão

O ponto de ebulição do neopentano é de apenas 9,5 ° C, significativamente inferior ao do isopentano (27,7 ° C) e do pentano normal (36,0 ° C). Portanto, o neopentano é um gás à temperatura ambiente e pressão atmosférica, enquanto os outros dois isômeros são (quase) líquidos.

O ponto de fusão do neopentano (−16,6 ° C), por outro lado, é 140 graus superior ao do isopentano (−159,9 ° C) e 110 graus superior ao do n- pentano (−129,8 ° C). Essa anomalia foi atribuída ao melhor empacotamento de estado sólido, considerado possível com a molécula de neopentano tetraédrica; mas essa explicação foi contestada por ter uma densidade menor do que os outros dois isômeros. Além disso, sua entalpia de fusão é menor do que as entalpias de fusão tanto do n- pentano quanto do isopentano, indicando que seu alto ponto de fusão se deve a um efeito de entropia resultante de maior simetria molecular. Na verdade, a entropia de fusão do neopentano é cerca de quatro vezes menor do que a do n- pentano e do isopentano.

Espectro de 1 H NMR

Por causa da simetria tetraédrica total do neopentano , todos os prótons são quimicamente equivalentes, levando a um único deslocamento químico de RMN δ  = 0,902 quando dissolvido em tetracloreto de carbono . A este respeito, o neopentano é semelhante ao seu análogo de silano , tetrametilsilano , cujo único deslocamento químico é zero por convenção.

A simetria da molécula de neopentano pode ser quebrada se alguns átomos de hidrogênio forem substituídos por átomos de deutério . Em particular, se cada grupo metil tem um número diferente de átomos substituídos (0, 1, 2 e 3), obtém-se uma molécula quiral . A quiralidade, neste caso, surge apenas pela distribuição de massa de seus núcleos, enquanto a distribuição de elétrons ainda é essencialmente aquiral.

Referências

links externos