O propano é um composto orgânico, o terceiro representante dos alcanos na série homóloga. À temperatura ambiente, é um gás incolor e inodoro. A fórmula química do propano é C3H8. Perigo de incêndio e explosão. Tem pouca toxicidade. Tem um efeito suave no sistema nervoso e tem propriedades narcóticas.
Construção
Propano é um hidrocarboneto saturado que consiste em três átomos de carbono. Por esta razão, tem uma forma curva, mas devido à rotação constante em torno dos eixos de ligação, existem várias conformações moleculares. As ligações na molécula são covalentes: C-C não polar, C-H fracamente polar. Por causa disso, eles são difíceis de quebrar, e a substância é bastante difícil de entrar em reações químicas. Isso define todas as propriedades químicas do propano. Não possui isômeros. A massa molar do propano é 44,1 g/mol.
Métodos de obtenção
Propano quase nunca é sintetizado artificialmente na indústria. É isolado do gás natural e do petróleo por destilação. Para isso existemunidades de produção especiais.
Em laboratório, o propano pode ser obtido pelas seguintes reações químicas:
- Hidrogenação do propeno. Esta reação ocorre somente quando a temperatura aumenta e na presença de um catalisador (Ni, Pt, Pd).
- Redução de haletos de alcano. Haletos diferentes usam reagentes e condições diferentes.
- Síntese de Wurtz. Sua essência é que duas moléculas de haloaccano se unem em uma, reagindo com um metal alcalino.
- Descarboxilação do ácido butírico e seus sais.
Propriedades físicas do propano
Como já mencionado, o propano é um gás incolor e inodoro. É insolúvel em água e outros solventes polares. Mas se dissolve em algumas substâncias orgânicas (metanol, acetona e outras). A -42, 1 °C liquefaz-se e a -188 °C torna-se sólido. Inflamável, pois forma misturas inflamáveis e explosivas com o ar.
Propriedades químicas do propano
Eles representam propriedades típicas dos alcanos.
- Desidrogenação catalítica. Realizado a 575 °C usando um óxido de cromo (III) ou catalisador de alumina.
- Halogenação. A cloração e a bromação requerem radiação ultravioleta ou temperatura elevada. O cloro substitui predominantemente o átomo de hidrogênio externo, embora em algumas moléculas o do meio seja substituído. Um aumento na temperatura pode levar a um aumento no rendimento de 2-cloropropano. O cloropropano pode ser ainda halogenado para formar dicloropropano, tricloropropano e assim por diante.
O mecanismo das reações de halogenação é em cadeia. Sob a ação da luz ou de alta temperatura, a molécula de halogênio se decompõe em radicais. Eles interagem com o propano, tirando dele um átomo de hidrogênio. Como resultado, um corte livre é formado. Ele interage com a molécula de halogênio, novamente quebrando-a em radicais.
Brominação ocorre pelo mesmo mecanismo. A iodação só pode ser realizada com reagentes especiais contendo iodo, pois o propano não interage com o iodo puro. Ao interagir com o flúor, ocorre uma explosão, um derivado de propano polissubstituído é formado.
A nitração pode ser realizada com ácido nítrico diluído (reação de Konovalov) ou óxido nítrico (IV) em temperatura elevada (130-150 °C).
A oxidação sulfônica e a sulfocloração são realizadas com luz UV.
Reação de combustão do propano: C3H8+ 5O2 → 3CO 2 + 4H2O.
Também é possível realizar uma oxidação mais suave usando certos catalisadores. A reação de combustão do propano será diferente. Neste caso, são obtidos propanol, propanal ou ácido propiônico.ácido. Além do oxigênio, peróxidos (na maioria das vezes peróxido de hidrogênio), óxidos de metais de transição, compostos de cromo (VI) e manganês (VII) podem ser usados como agentes oxidantes.
Propano reage com enxofre para formar sulfeto de isopropila. Para isso, tetrabromoetano e brometo de alumínio são usados como catalisadores. A reacção prossegue a 20°C durante duas horas. O rendimento da reação é de 60%.
Com os mesmos catalisadores, pode reagir com monóxido de carbono (I) para formar éster isopropílico do ácido 2-metilpropanóico. A mistura de reação após a reação deve ser tratada com isopropanol. Assim, consideramos as propriedades químicas do propano.
Aplicativo
Por causa de sua boa inflamabilidade, o propano é usado na vida cotidiana e na indústria como combustível. Também pode ser usado como combustível para carros. O propano queima a quase 2000°C, e é por isso que é usado para soldar e cortar metal. Queimadores de propano aquecem betume e asf alto na construção de estradas. Mas muitas vezes o mercado não utiliza propano puro, mas sim sua mistura com butano (propano-butano).
Por mais estranho que pareça, também encontrou aplicação na indústria alimentícia como aditivo E944. Devido às suas propriedades químicas, o propano é utilizado como solvente para fragrâncias e também para o tratamento de óleos.
Uma mistura de propano e isobutano é usada como refrigerante R-290a. É mais eficiente que os refrigerantes mais antigos e também é ecologicamente correto, pois não destrói a camada de ozônio.
Ótimo aplicativopropano encontrado na síntese orgânica. É usado para produzir polipropileno e vários tipos de solventes. No refino de petróleo, é utilizado para desasf altar, ou seja, reduzir a proporção de moléculas pesadas na mistura betuminosa. Isso é necessário para a reciclagem do asf alto velho.
