ヘキサンは、化学式C6H14の炭化水素化合物である。 ヘキサンはアルカンとして分類され、それぞれ水素で飽和した6つの中心炭素原子の鎖で構成されています。 「Hex−」は、それが6個の原子の骨格を有することを意味し、「−ane」は、すべての原子が単結合のみを有することを意味する。 ヘキサンは、製造が安価で容易に可燃性であるため、現代のガソリンの主要成分の1つです。 それは溶媒として実験室でまた一般的です。
ヘキサンは、そのC-H結合および対称的な幾何学的構造のために非極性である。 炭素と水素の電気陰性度の差は0.35であり、分子は非極性として分類されます。 C-H結合が極性であっても、ヘキサンはその対称的な幾何学的構造のために非極性である。 C-H結合が極性である場合、ヘキサンの対称構造は、各C–H結合の部分電荷が他の結合によって正確に相殺されることを保証する。
“要素炭素は、結合された他のすべての種類の分子の合計よりも多くの種類の分子で見つけることができます。 宇宙の炭素の豊富さを考えると—星のコアで鍛造され、その表面までかき回され、銀河に豊富に放出されます-より良い要素は、生命の化学と多様性を基にするものではありません。 ただ、酸素は、あまりにも、偽造され、爆発した星の残骸で放出され、一般的である、豊富なランクの炭素を縁取ります。 私たちが知っているように、酸素と炭素の両方が人生の主要な成分です。”-Neil DeGrasse Tyson
ヘキサンは約50-70℃の沸点を有する無色の液体である。
極性のクイックプライマー
最初に、極性のクイックレビュー。 分子の極性は、電荷が分子全体にどのように均等に分布するかの尺度です。 すべての要素は、要素の個々の原子がどのくらい電子を引っ張るかを表す電気陰性度の値を持っています。 EN値が大きいほど、その要素の原子が電子を引っ張るほどです。 例えば、フッ素(F)は最も電気陰性の元素であり、EN値4が割り当てられている。 他のすべてのEN値は、フッ素に対して計算されます。原子は価電子を共有することによって共有結合を形成する。
原子は価電子を共有することによって共有結合を形成する。 電気陰性度に大きな差を持つ二つの原子が電子を共有する場合、より多くの電気陰性要素は、共有電子に難しく引っ張ります。 これにより、共有電子はより多くの電気陰性要素に近づくように移動します。 化合物のより多くの電気陰性原子は電子が豊富であるため、部分的な負電荷を拾う。 逆に、電気陰性度の低い要素は部分的な正の電荷を拾う。 これが極性の本質です:極性は、化合物中の電子が空間的に均一に分布しているかどうかの尺度です。
二つの原子が極性結合を形成するかどうかは、それらのEN値の差に依存します。 ENの相違が0.5-2.0の間であれば、結束は北極として分類されます。 EN差が0.5未満の場合、結合は非極性とみなされます。 差が2より大きい場合、結合は完全に極性であると考えられ、より適切にはイオン結合と呼ばれる。
分子全体が極性とみなされるかどうかは、その構成結合の極性とその幾何学的構造の2つのことに依存する。 非極性結合を有する分子は、分子が非対称な幾何学的形状を有することで、依然として全体的に極性であり得る。 極性結合を有する分子は、空間的に対称な幾何学的構造を有する場合でも、全体的に非極性である可能性がある。 分子幾何学の対称性は、各極性結合の部分電荷が対蹠極性結合によって正確に相殺されることを保証する。私たちは有機化学を炭素化合物の化学と定義しています。
“私たちは有機化学を炭素化合物の化学と定義しています。”-Augustus Kekule
ヘキサンの極性
極性に関する上記のレッスンを使用して、ヘキサンが極性か非極性かを判断することができます。 ヘキサンは主にC–H結合から構成される。 炭素のEN値は2である。55と水素は2.2である。 これらの2つのEN値の差は0.35であるため、C–H結合は非極性と見なされます。 さらに、ヘキサンは非常に対称的な分子幾何学を持っているので、C–H結合が極性であると考えられたとしても、分子全体が依然として非極性であ 結合の空間的配置は、反対の電荷が相殺されることを確実にするので、全体的に分子は極性ではないであろう。技術的には、C–H結合は完全に非極性ではありません。
炭素は水素よりも高いEN値を持っているので、炭素原子は水素原子よりも電子にわずかに強く引っ張られます。 この引っ張り量は非常に小さく、無視できるので、通常の状況では、C–H結合を完全に非極性であるかのように扱うことは安全である。 非常に小さなスケールと微小な精度では、C–H結合のわずかな極性が顕著な効果を有するため、c–H結合が極性または非極性とみなされるかどうかは、文脈に依存する。
ほとんどの化学教科書は、極性の作用が無視されるほど小さいため、0.5未満のEN差を持つ結合を非極性とみなします。 唯一の真の非極性結合は、同一のEN値(例えば、二原子元素)
ヘキサンの異性体
厳密に言えば、名前”ヘキサン”は、化学式C6H14を持つ任意の5つの構造異性体のいずれかを指すことができる。 化合物の構造異性体は、同じ化学式を有するが、異なる分子構造を有するものである。 ヘキサンの最も一般的な形態はn-ヘキサンと呼ばれ、2つの末端メチル基(CH3)の間に挟まれた4つのメチレン(CH2)官能基の直鎖からなる。 分子の線形性質はnヘキサンに比較的不活性の特性を与え、nヘキサンは非常に反応化学薬品のための無極性の溶媒として実験室で頻繁に使用さ
化学命名法の正確なシステムに応じて、ヘキサンの構造異性体は、ペンタン(C5H12)およびブタン(C4h10)の誘導体と呼ばれることがあります。
ほとんどの異性体は、融点に異常に広い変化を示すが、同様の物理的性質を有する。 例えば、イソヘキサン(2-メチルペンタンと呼ばれることもある)の融点は-153である。N-ヘキサンのように、ヘキサンの他の異性体は室温で無色の液体、非極性、比較的化学的に不活性、可燃性である傾向があります。
n-ヘキサンの融点は-95.3℃である。
n-ヘキサンの他の異性体は、室温で無色の液体、非極性、比較的化学的に不活性、可燃性である傾向があります。
n-ヘキサンの融点は7℃である。
ヘキサン化合物として
N-ヘキサンは、6つの単一結合炭素原子の中心鎖からなる直鎖状炭化水素である。
ヘキサ 各炭素原子は、その原子価スロットのすべてが取り込まれていることを十分な水素に結合しています。 それぞれの炭素原子は、結合していない電子対を持たないため、水素で「飽和」されています。
“有機化学は、不可解で当惑した化合物の広大なゴミの山となっています。”-J.Norman Collie
“有機化学は、不可解で当惑した化合物の広大なゴミの山となっています。”-J.Norman Collie
ヘキサンとその完全に飽和した炭素鎖の線形幾何学は、それが比較的不活性である安定な化合物になります。 ヘキサンは一般に他の化合物と反応せず、十分な量の熱にさらされない限り燃焼しません。 しかし、その熱にさらされると、それは激しく燃焼し、大量の熱とエネルギーを生成します。 ヘキサンを燃焼させるために必要なエネルギーの正確な量は、それがガソリンに使用される理由の一つです。 ガソリン製造業者は、効率を低下させるので、ガスをあまりにも容易に燃焼させたくないが、燃焼するのがあまりにも困難であることも望んでいない。 ヘキサンは特定の温度まではむしろ不活性であり、その後はエネルギー的に燃焼する。 酸素中のヘキサンの燃焼反応は次のとおりです。
2C6H14+19O2→12CO2+14H2O
酸素の供給が限られている場合、ヘキサンの燃焼は次のよう:
C6H14+≤2→3CO+3CO2+7H2O
一般に、ヘキサンは比較的毒性がなく、ヒトにとって重要なリスクではありません。 大量の急性吸入は、視力のぼけ、頭痛、筋肉の衰弱を引き起こす可能性がありますが、致命的であるためには非常に大量に摂取しなければなりません。 それが大抵無毒であるけれども、ヘキサンの吸入は肺ティッシュをかき混ぜ、呼吸問題かアレルギー反応を引き起こすことができます。
ヘキサンの使用
ガソリン
ヘキサンは、商業用ガスおよびガソリンの主要成分の1つです。 ガソリンのほとんどの市販の種類は、他の添加剤と一緒に、ヘキサンとその異性体を含む様々な4-12炭素アルカンの混合物で構成されています。 ガソリンを構成するヘキサンのほとんどは、原油の精製によって生成されます。 原油の化学成分は、不純物を除去し、その化学構造によって成分を分離する分別蒸留と呼ばれる技術によって分離される。ヘキサンは、他の食品から脂質を抽出するためによく使用されます。
食品生産
ヘキサンは、他の食品から脂質を抽出するために使用されます。
えば、食用油製造業者は、大豆および種子から植物油を抽出するためにヘキサンを使用する。 実際、米国で生産されているほとんどの大豆製品は、ヘキサンを使用して処理されています。 これは、FDAによるヘキサンの使用の規制の欠如のためにいくつかの論争を引き起こしている。 ヘキサンの脂質抽出能力はまた、洗浄製品および工業用脱脂剤としての使用を見てきた。
様々な産業
ヘキサンは、接着剤、屋根瓦、皮革製品の製造にも使用され、実験用溶剤としても使用されています。 これらの用途はすべて、ヘキサンが広範囲の環境要因に対して比較的非反応性であるという事実によるものである。 屋根瓦はヘキサンと腐食を防ぐために扱われ、革は紫外線損傷および化学低下からそれを保護するために扱われます。 靴の接着剤は安定している必要があり、接着性を維持し、ヘキサンは靴の接着剤中の接着剤物質の分解を防止する。実験室では、ヘキサンは、広範囲の非極性有機化合物を溶解することができ、非反応性であるため、非極性溶媒として好まれている。
実験室では、ヘキサ ヘキサン溶媒は、化合物の混合物を精製し、混合物の成分を単離するためにしばしば使用される。