El propano es un compuesto orgánico, el tercer representante de los alcanos en la serie homóloga. A temperatura ambiente, es un gas incoloro e inodoro. La fórmula química del propano es C3H8. Peligro de incendio y explosión. Tiene poca toxicidad. Tiene un efecto leve sobre el sistema nervioso y tiene propiedades narcóticas.
Edificio
El propano es un hidrocarburo saturado que consta de tres átomos de carbono. Por esta razón, tiene forma curva, pero debido a la constante rotación alrededor de los ejes de enlace, existen varias conformaciones moleculares. Los enlaces en la molécula son covalentes: C-C no polar, C-H débilmente polar. Debido a esto, son difíciles de romper y la sustancia es bastante difícil de entrar en reacciones químicas. Esto establece todas las propiedades químicas del propano. No tiene isómeros. La masa molar del propano es 44,1 g/mol.
Métodos de obtención
El propano casi nunca se sintetiza artificialmente en la industria. Se aísla del gas natural y del petróleo por destilación. Para esto hayunidades de producción especiales.
En el laboratorio, el propano se puede obtener mediante las siguientes reacciones químicas:
- Hidrogenación de propeno. Esta reacción ocurre solo cuando la temperatura aumenta y en presencia de un catalizador (Ni, Pt, Pd).
- Reducción de haluros de alcanos. Diferentes haluros usan diferentes reactivos y condiciones.
- Síntesis de Wurtz. Su esencia es que dos moléculas de haloaclkane se unen en una, reaccionando con un metal alcalino.
- Descarboxilación del ácido butírico y sus sales.
Propiedades físicas del propano
Como ya se mencionó, el propano es un gas incoloro e inodoro. Es insoluble en agua y otros disolventes polares. Pero se disuelve en algunas sustancias orgánicas (metanol, acetona y otras). A -42,1 °C se licua ya -188 °C se solidifica. Inflamable, ya que forma mezclas inflamables y explosivas con el aire.
Propiedades químicas del propano
Representan propiedades típicas de los alcanos.
- Deshidrogenación catalítica. Realizado a 575 °C utilizando un catalizador de óxido de cromo (III) o alúmina.
- Halogenación. La cloración y la bromación requieren radiación ultravioleta o temperatura elevada. El cloro reemplaza predominantemente al átomo de hidrógeno externo, aunque en algunas moléculas se reemplaza al del medio. Un aumento de temperatura puede conducir a un aumento en el rendimiento de 2-cloropropano. El cloropropano se puede halogenar aún más para formar dicloropropano, tricloropropano, etc.
El mecanismo de las reacciones de halogenación es en cadena. Bajo la acción de la luz o de altas temperaturas, la molécula de halógeno se descompone en radicales. Interactúan con el propano, quitándole un átomo de hidrógeno. Como resultado, se forma un corte libre. Interactúa con la molécula de halógeno, rompiéndola nuevamente en radicales.
La bromación ocurre por el mismo mecanismo. La yodación solo puede realizarse con reactivos especiales que contengan yodo, ya que el propano no interactúa con el yodo puro. Al interactuar con el flúor, se produce una explosión, se forma un derivado de propano polisustituido.
La nitración se puede realizar con ácido nítrico diluido (reacción de Konovalov) u óxido nítrico (IV) a temperatura elevada (130-150 °C).
La oxidación sulfónica y la sulfocloración se realizan con luz ultravioleta.
Reacción de combustión de propano: C3H8+ 5O2 → 3CO 2 + 4H2O.
También es posible realizar una oxidación más suave utilizando ciertos catalizadores. La reacción de combustión del propano será diferente. En este caso se obtienen propanol, propanal o ácido propiónico.ácido. Además del oxígeno, se pueden utilizar como agentes oxidantes los peróxidos (la mayoría de las veces, el peróxido de hidrógeno), los óxidos de metales de transición, los compuestos de cromo (VI) y manganeso (VII).
El propano reacciona con el azufre para formar sulfuro de isopropilo. Para ello, se utilizan tetrabromoetano y bromuro de aluminio como catalizadores. La reacción transcurre a 20 °C durante dos horas. El rendimiento de la reacción es del 60%.
Con los mismos catalizadores, puede reaccionar con monóxido de carbono (I) para formar éster isopropílico de ácido 2-metilpropanoico. La mezcla de reacción después de la reacción debe tratarse con isopropanol. Entonces, hemos considerado las propiedades químicas del propano.
Solicitud
Debido a su buena inflamabilidad, el propano se utiliza en la vida cotidiana y en la industria como combustible. También se puede utilizar como combustible para automóviles. El propano arde a casi 2000 °C, por lo que se utiliza para soldar y cortar metales. Los quemadores de propano calientan betún y asf alto en la construcción de carreteras. Pero muchas veces el mercado no utiliza propano puro, sino su mezcla con butano (propano-butano).
Por extraño que parezca, también ha encontrado aplicación en la industria alimentaria como aditivo E944. Debido a sus propiedades químicas, el propano se utiliza allí como disolvente de fragancias y también para el tratamiento de aceites.
Se utiliza una mezcla de propano e isobutano como refrigerante R-290a. Es más eficiente que los refrigerantes más antiguos y también es respetuoso con el medio ambiente, ya que no agota la capa de ozono.
Gran aplicaciónpropano encontrado en síntesis orgánica. Se utiliza para producir polipropileno y varios tipos de solventes. En la refinación de petróleo, se utiliza para desasf altar, es decir, reducir la proporción de moléculas pesadas en la mezcla bituminosa. Esto es necesario para el reciclaje de asf alto viejo.
