hexán szénhidrogén vegyület, kémiai képlete c6h14. A hexán alkánnak minősül, és 6 központi szénatomból álló láncból áll, amelyek mindegyike hidrogénnel telített. A “hex -” azt jelenti, hogy 6 atomból áll, az “- ane ” pedig azt jelenti, hogy minden atomnak csak egyetlen kötése van. A hexán a modern benzin egyik fő összetevője, mivel olcsó, könnyen éghető. Azt is gyakran használják a laborban, mint oldószer.

hexán C-H kötései és szimmetrikus geometriai szerkezete miatt nem poláris. A szén és a hidrogén elektronegativitási különbsége 0,35, ami a molekulát nem polárisnak minősíti. Még voltak C-H kötések poláris, hexán még mindig nem poláris miatt szimmetrikus geometriai szerkezete. Ha a C-H kötések polárisak lennének, a hexán szimmetrikus szerkezete biztosítaná, hogy az egyes C–H kötések részleges töltését pontosan egy másik szüntesse meg.

“az elem szén több molekulában megtalálható, mint az összes többi típusú molekula összege. Tekintettel arra, hogy a kozmoszban rengeteg szén van-a csillagok magjában kovácsolva, felforrósodva a felületükre, és bőségesen szabadul fel a galaxisba -, egy jobb elem nem létezik, amely alapján alapozható az élet kémiája és sokfélesége. Csak a rengeteg szén kioldása, az oxigén is gyakori, kovácsolva és felszabadítva a felrobbant csillagok maradványaiban. Mind az oxigén, mind a szén az élet fő összetevői, ahogy tudjuk.”— Neil DeGrasse Tyson

a Hexán színtelen folyadék, forráspontja körülbelül 50-70°C többnyire által gyártott, a kifinomultság, a kőolaj, valamint az alkalmazások, a mezőgazdaság, élelmiszer-feldolgozás, bőr termékek, illetve a kromatográfia.

egy gyors alapozó a Polaritásról

először a polaritás gyors áttekintése. A molekula polaritása annak mértéke, hogy az elektromos töltés egyenletesen oszlik el a molekulán. Minden elem elektronegativitási értékkel rendelkezik, amely azt jelenti, hogy az elem egyes atomjai mennyi elektronokat húznak. Minél nagyobb az EN érték, annál inkább az elem atomjai húzzák az elektronokat. Például a fluor (F) a legelektronegatívabb elem, és EN értéke 4. Az összes többi EN értéket a fluor értékéhez viszonyítva számítják ki.

Az atomok kovalens kötéseket képeznek a valenciaelektronok megosztásával. Amikor két atom, amelyek nagy elektronkülönbséggel rendelkeznek az elektronegativitások között, annál több elektronegatív elem húzódik meg a megosztott elektronokon. Ez azt eredményezi, hogy a megosztott elektronok közelebb kerülnek az elektronegatív elemhez. Mivel a vegyület elektronegatívabb atomja rengeteg elektronnal rendelkezik, részleges negatív töltést vesz fel. Ezzel szemben a kevésbé elektronegatív elemek részleges pozitív töltést vesznek fel. Ez a polaritás lényege: a polaritás annak mértéke, hogy a térben egyenletesen elosztott elektronok mennyire vannak egy vegyületben.

függetlenül attól, hogy két atom poláris kötést képez-e vagy sem, az EN értékeik közötti különbségtől függ. Ha az EN különbség 0,5-2,0 közé esik, akkor a kötés polárisnak minősül. Ha az EN különbség kevesebb, mint 0,5, akkor a kötést nem polárisnak tekintik. Ha a különbség nagyobb, mint 2, akkor a kötést teljesen polárisnak tekintik, és megfelelőbben Ionos kötésnek nevezik.

az, hogy egy egész molekulát polárisnak tekintünk-e vagy sem, két dologtól függ; alkotókötéseinek polaritása és geometriai szerkezete. A molekula nem poláris kötések még mindig lehet teljes poláris a molekula aszimmetrikus geometria. A poláris kötésekkel rendelkező molekula továbbra is általános nem poláris lehet, ha térbeli szimmetrikus geometriai szerkezete van. A molekuláris geometria szimmetriája biztosítja, hogy az egyes poláris kötések részleges töltését pontosan egy antipodális poláris kötés szüntesse meg.

” a szerves kémiát a szénvegyületek kémiájaként definiáljuk.”- Augustus Kekule

hexán polaritása

a fenti polaritási lecke segítségével meghatározhatjuk, hogy a hexán poláris vagy nem poláris. A hexán többnyire C – H kötésekből áll. A szén EN értéke 2.55 és a hidrogén 2,2. A két EN érték közötti különbség 0,35, tehát a C-H kötéseket nempolárisnak tekintik. Mi több, hexán nagyon szimmetrikus molekuláris geometria, tehát akkor is, ha a C–H kötések tekintették poláris, az egész molekula még mindig nem poláris. A kötések térbeli elhelyezése biztosítaná, hogy az ellentétes töltések megszűnjenek, így összességében a molekula nem lenne poláris.

technikailag a C–H kötések nem teljesen polárisak. A szénnek nagyobb EN értéke van, mint a hidrogénnek, így a szénatomok kissé nehezebben húzódnak az elektronokra, mint a hidrogénatomok. Ez a húzóerő nagyon kicsi és elhanyagolható, ezért normál körülmények között biztonságos a C–H kötéseket úgy kezelni, mintha teljesen nem polárisak lennének. A C–H kötések csekély polaritása nagyon kis skálákon és percenkénti pontossági szinteken észrevehető hatást fejtene ki, így a kontextustól függ, hogy a C-H kötések polárisnak vagy nem polárisnak minősülnek-e vagy sem.

a legtöbb kémiai tankönyv olyan kötést fog figyelembe venni, amelynek EN különbsége kevesebb, mint 0, 5 nem poláris, mivel bármely poláris művelet elég kicsi ahhoz, hogy figyelmen kívül hagyja. Az egyetlen valóban nem poláris kötés olyan atomok között alakul ki, amelyek azonos EN értékeket (például a diatómikus elemeket)

hexán izomerjei

szigorúan véve a “hexán” név bármely 5 szerkezeti izomerre utalhat, a c6h14 kémiai képlettel. A vegyület szerkezeti izomerje ugyanaz a kémiai képlet, de más molekuláris szerkezet. A hexán leggyakoribb formája az n-hexán, amely 4 metilén (CH2) funkcionális csoport lineáris láncából áll, 2 terminális metilcsoport (CH3) között. A molekula lineáris jellege viszonylag inert karaktert ad az n-hexánnak, az n-hexánt pedig a laborban gyakran használják nem poláris oldószerként a nagyon reaktív vegyi anyagokhoz.

a kémiai nómenklatúra pontos rendszerétől függően a hexán szerkezeti izomereit néha pentán (C5H12) és bután (C4H10) származékainak nevezik. Az izomerek többsége hasonló fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, bár szokatlanul széles eltérést mutatnak az olvadáspontokban. Például az izohexán (néha 2-metil-pentán) olvadáspontja -153.7 °C, míg n-hexán olvadáspontja csak -95.3 °C.

Mint n-hexán, a másik izomer hexán általában színtelen folyadék szobahőmérsékleten, nem poláris, viszonylag kémiailag inert, de éghető.

hexán mint vegyület

n-hexán egy lineáris szénhidrogén, amely 6 egykötésű szénatom központi láncából áll. Minden szénatom van kötve elég hidrogének, hogy az összes valence rések veszik fel. Minden szénatom “telített” a hidrogénekkel, mert nincs meg nem kötött elektronpárjuk.

” a szerves kémia a rejtélyes és zavarba ejtő vegyületek hatalmas szeméthalmává vált.”- J. Norman Collie

a hexán lineáris geometriája és teljesen telített szénlánca stabil, viszonylag inert vegyület. A hexán általában nem reagál más vegyületekkel, és csak akkor lép fel, ha megfelelő mennyiségű hőnek van kitéve. Ha azonban ki van téve ennek a hőnek, akkor hevesen küzd, nagy mennyiségű hőt és energiát termel. A hexán elleni küzdelemhez szükséges energia pontos mennyisége az egyik oka annak, hogy benzinben használják. A benzingyártók nem akarják, hogy a gáz túl könnyen küzdjön, mivel ez csökkenti a hatékonyságot, de nem akarják, hogy túl nehéz legyen a küzdelem. A hexán meglehetősen inert, amíg egy adott hőmérséklet nem lesz, majd energikusan ég. Az oxigénben lévő hexán égési reakciója:

2c6h14 + 19O2 → 12CO2 + 14h2o

azokban az esetekben, amikor korlátozott oxigénellátás van, a hexán égése úgy néz ki, mint:

c6h14 + 😯2 → 3CO +3CO2 + 7h2o

általában a hexán viszonylag nem toxikus, és nem jelent jelentős kockázatot az emberre. A nagy mennyiségű akut belégzés homályos látást, fejfájást és izomgyengeséget okozhat, de nagyon nagy mennyiséget kell lenyelnie ahhoz, hogy végzetes legyen. Bár többnyire nem mérgező, a hexán belélegzése felkavarhatja a tüdőszövetet, légzési problémákat vagy allergiás reakciót okozhat.

A hexán használata

Benzin

a hexán a kereskedelmi gáz és benzin egyik elsődleges összetevője. A legtöbb kereskedelmi típusú benzin különböző 4-12 szénalkánok, köztük hexán és izomerek keverékéből áll, más adalékanyagokkal együtt. A benzint alkotó hexán nagy részét a nyersolaj finomításával állítják elő. A nyersolaj kémiai összetevőit egy frakcionált desztillációnak nevezett módszerrel választják el egymástól, amely eltávolítja a szennyeződéseket, és kémiai szerkezetükkel elválasztja az alkotórészeket.

élelmiszertermelés

A hexánt gyakran használják lipidek más élelmiszerekből történő kivonására. A szakácsolajgyártók például hexánt használnak a növényi olajok szójaból és magokból történő kivonására. Valójában az Egyesült Államokban előállított legtöbb szójaterméket hexánnal kezelik. Ez némi vitához vezetett, mivel az FDA nem szabályozza a hexán használatát. A hexán lipid extrakciós képességei tisztítószerként és ipari zsírtalanítóként is használatosak.

különböző iparágak

A hexánt ragasztók, tetőfedő lapok, bőrtermékek, valamint laboratóriumi oldószer gyártásához is használják. Mindezek a felhasználások annak a ténynek tudhatók be, hogy a hexán viszonylag nem reagál a környezeti tényezők széles körére. A tetőfedő burkolólapokat hexánnal kezelik, hogy megakadályozzák a korróziójukat, a bőrt pedig úgy kezelik, hogy megvédjék az UV károsodástól és a kémiai lebomlástól. A cipőragasztónak stabilnak kell lennie, fenn kell tartania az adhéziót, a hexán pedig megakadályozza a ragasztóanyagok lebomlását a cipőragasztóban.

a laborban a hexánt nem poláris oldószerként részesítik előnyben, mivel a nem poláris szerves vegyületek széles skáláját képes feloldani, és nem reaktív. A hexán oldószert gyakran használják vegyületek keverékeinek tisztítására, valamint a keverék összetevőinek izolálására.