Geksan er en carbonhydridforbindelse med en kemisk formel af C6H14. Heksan er klassificeret som en alkan og består af en kæde af 6 centrale carbonatomer hver mættet med hydrogen. “Sekskant -” betyder, at den har en rygrad på 6 atomer, og “-ane” betyder, at alle atomer kun har enkeltbindinger. Geksan er en af de vigtigste ingredienser i moderne brændstof, da det er billigt at fremstille og let brændbart. Det er også almindeligt anvendt i laboratoriet som opløsningsmiddel.heksan er ikke-polær på grund af sin C–H bindinger og symmetrisk geometrisk struktur. Kulstof og brint har en elektronegativitetsforskel på 0,35, som klassificerer molekylet som ikke-polært. Selv var C – H-bindinger polære, heksan ville stadig være ikke-polær på grund af sin symmetriske geometriske struktur. Hvis C – H-bindinger var polære, ville den symmetriske struktur af heksan sikre, at den delvise ladning af hver C–h-binding nøjagtigt annulleres af en anden.

“elementet kulstof kan findes i flere slags molekyler end summen af alle andre slags molekyler kombineret. I betragtning af overflod af kulstof i kosmos—smedet i stjernekernerne, kæmmet op til deres overflader og frigivet rigeligt i galaksen—findes der ikke et bedre element, som man kan basere livets Kemi og mangfoldighed på. Bare kantning ud kulstof i overflod rang, ilt er almindeligt, også, smedet og frigivet i resterne af eksploderede stjerner. Både ilt og kulstof er vigtige ingredienser i livet, som vi kender det.”- Neil deGrasse Tyson

Geksan er en farveløs væske med et kogepunkt på omkring 50-70 liter C. Det produceres for det meste ved forfining af råolie og har anvendelser inden for landbrug, fødevareforarbejdning, læderprodukter og kromatografi.

en hurtig Primer på polaritet

først en hurtig gennemgang af polaritet. Polariteten af et molekyle er et mål for, hvor jævnt elektrisk ladning fordeles over molekylet. Hvert element har en elektronegativitetsværdi, der repræsenterer, hvor meget individuelle atomer af elementet trækker på elektroner. Jo større EN-værdi, jo mere atomer af dette element trækker på elektroner. For eksempel er fluor (F) det mest elektronegative element og tildeles en en-værdi på 4. Alle andre EN-værdier beregnes i forhold til fluor.

atomer danner kovalente bindinger ved at dele deres valenselektroner. Når to atomer med en stor forskel i elektronegativiteter deler elektroner, vil det mere elektronegative element trække hårdere på de delte elektroner. Dette får de delte elektroner til at bevæge sig tættere på det mere elektronegative element. Fordi det mere elektronegative atom i forbindelsen har en overflod af elektroner, opfanger det en delvis negativ ladning. Omvendt optager de mindre elektronegative elementer en delvis positiv ladning. Dette er essensen af polaritet: polaritet er et mål for, hvor jævnt rumligt fordelte elektroner er i en forbindelse.

hvorvidt to atomer danner en polær binding afhænger af forskellen mellem deres En-værdier. Hvis en-forskellen falder mellem 0,5-2,0, klassificeres bindingen som polær. Hvis en-Forskellen er mindre end 0,5, betragtes bindingen som ikke-polær. Hvis forskellen er større end 2, betragtes bindingen som fuldstændig polær og kaldes mere passende en ionbinding.

hvorvidt et helt molekyle betragtes som polært afhænger af 2 ting; polariteten af dets bestanddele og dens geometriske struktur. Et molekyle med ikke-polære bindinger kan stadig være samlet polært, hvis molekylet har en asymmetrisk geometri. Et molekyle med polære bindinger kan stadig være samlet ikke-polært, hvis det har en rumligt symmetrisk geometrisk struktur. Symmetrien i molekylær geometri sikrer, at den delvise ladning af hver polær binding nøjagtigt annulleres af en antipodal polær binding.

“Vi definerer organisk kemi som kemi af carbonforbindelser.”- Augustus Kekule

polaritet af sekskant

Ved hjælp af vores ovenstående lektion om polaritet kan vi bestemme, om sekskant er polær eller ikke-polær. C–H-bindinger består hovedsageligt af C-H-bindinger. En-værdien af kulstof er 2.55 og brint er 2,2. Forskellen mellem disse to En–værdier er 0,35, så C-h-obligationer betragtes som ikke-polære. Hvad mere er, heksan har en meget symmetrisk molekylær geometri, så selvom C–H-bindinger blev betragtet som polære, ville hele molekylet stadig være ikke-polært. Den rumlige placering af bindingerne ville sikre, at eventuelle modsatte ladninger bliver annulleret, så generelt ville molekylet ikke være polært.

teknisk set er C–H-bindinger ikke helt ikke-polære. Kulstof har en højere en-værdi end brint, så carbonatomerne trækker lidt hårdere på elektroner end hydrogenatomerne gør. Denne mængde træk er meget lille og ubetydelig, så under normale omstændigheder er det sikkert at behandle C–H-bindinger, som om de var helt ikke-polære. Ved meget små skalaer og små præcisionsniveauer ville den lille polaritet af C–H–bindinger have en mærkbar effekt, så hvorvidt C-H-bindinger vil blive betragtet som polære eller ikke-polære afhænger af konteksten.

de fleste kemiske lærebøger vil betragte en binding, der har en en-forskel på mindre end 0,5 som ikke-polær, da enhver polær handling er lille nok til at blive ignoreret. De eneste virkelig ikke-polære bindinger dannes mellem atomer, der er identiske En-værdier (for eksempel de diatomiske elementer)

isomerer af Geksan

strengt taget kan navnet “geksan” henvise til en af 5 strukturelle isomerer med den kemiske formel C6H14. En strukturel isomer af en forbindelse er en, der har den samme kemiske formel, men en anden molekylær struktur. Den mest almindelige form for geksan kaldes n-geksan og består af en lineær kæde af 4 methylen (CH2) funktionelle grupper klemt inde mellem 2 terminale methylgrupper (CH3). Molekylets lineære natur giver N-geksan en relativt inert karakter, og n-geksan bruges ofte i laboratoriet som et ikke-polært opløsningsmiddel til stærkt reaktive kemikalier.

afhængigt af det nøjagtige system for kemisk nomenklatur kaldes de strukturelle isomerer af geksan undertiden derivater af pentan (C5H12) og butan (C4H10). De fleste isomerer har lignende fysiske egenskaber, selvom de viser en usædvanlig bred variation i smeltepunkter. For eksempel har isoheksan (undertiden kaldet 2-methylpentan) et smeltepunkt på -153.7 liter C mens n-geksan har et smeltepunkt på kun -95,3 liter C.

ligesom n-geksan har de andre isomerer af geksan tendens til at være farveløse væsker ved stuetemperatur, ikke-polære, relativt kemisk inerte og brændbare.

heksan som en forbindelse

N-heksan er et lineært carbonhydrid, der er lavet af en central kæde af 6 enkeltbundne carbonatomer. Hvert carbonatom er bundet til nok hydrogener til, at alle dets valensspalter optages. Hvert carbonatom er” mættet ” med hydrogener, fordi de ikke har nogen ubundne elektronpar.

“organisk kemi er blevet en stor affaldshøjde af forvirrende og forvirrende forbindelser.”- J. Norman Collie

den lineære geometri af heksan og dens fuldt mættede carbonkæde gør den til en stabil forbindelse, der er relativt inert. Geksan reagerer generelt ikke med andre forbindelser og vil ikke forbrænde, medmindre de udsættes for en tilstrækkelig mængde varme. Når den først er udsat for den varme, vil den forbrænde voldsomt og generere store mængder varme og energi. Den nøjagtige mængde energi, der kræves for at forbrænde geksan, er en af grundene til, at den bruges i gas. Bensinproducenter ønsker ikke, at deres gas forbrænder for let, da det reducerer effektiviteten, men de ønsker heller ikke, at det skal være for svært at forbrænde. Heksan er ret inert indtil en bestemt temperatur, hvorefter den vil forbrænde energisk. Forbrændingsreaktionen for heksan i ilt er:

2c6h14 + 19O2 liter 12CO2 + 14H2O

i tilfælde, hvor der er en begrænset tilførsel af ilt, ser forbrændingen af heksan ud:

C6H14 + liter 2 liter 3CO + 3CO2 +7H2O

generelt er geksan relativt giftfri og ikke en signifikant risiko for mennesker. Akut indånding af store mængder kan forårsage sløret syn, hovedpine og muskelsvaghed, men man bliver nødt til at indtage en meget stor mængde for at være dødelig. Selvom det for det meste er giftfri, kan Inhalation af geksan agitere lungevæv og forårsage vejrtrækningsproblemer eller en allergisk reaktion.

anvendelse af Geksan

Bensin

Geksan er en af de primære ingredienser i kommerciel gas og bensin. De fleste kommercielle typer brændstof består af en blanding af forskellige 4 til 12 carbonalkaner, herunder geksan og dens isomerer, sammen med andre tilsætningsstoffer. Det meste af den heksan, der komponerer bensin, produceres via forfining af råolie. De kemiske bestanddele af råolie adskilles via en teknik kaldet fraktioneret destillation, der fjerner urenheder og adskiller bestanddele ved deres kemiske struktur.

fødevareproduktion

Geksan bruges ofte til at ekstrahere lipider fra andre fødevarer. For eksempel bruger madolieproducenter heksan til at udvinde vegetabilske olier fra soja og frø. Faktisk behandles de fleste sojaprodukter produceret i USA ved hjælp af heksan. Dette har ført til en vis kontrovers på grund af manglende regulering af FDA ‘ s brug af geksan. Lipid ekstraktionskapaciteten af geksan har også set dets anvendelse som et rengøringsprodukt og industriel affedtningsmiddel.

forskellige industrier

Geksan bruges også til fremstilling af lim, tagsten, læderprodukter og som laboratorieopløsningsmiddel. Alle disse anvendelser skyldes, at geksan er relativt ikke-reaktiv over for en lang række miljøfaktorer. Tagsten behandles med heksan for at forhindre korrosion, og læder behandles for at beskytte det mod UV-skader og kemisk nedbrydning. Sko lim skal være stabil og vedligeholde er klæbeevne og heksan forhindrer nedbrydningen af de klæbende stoffer i sko lim.i laboratoriet foretrækkes geksan som et ikke-polært opløsningsmiddel, fordi det kan opløse en lang række ikke-polære organiske forbindelser og er ikke-reaktivt. Geksan opløsningsmiddel bruges ofte til at rense blandinger af forbindelser og isolere bestanddelene i en blanding.