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Dieser Abschnitt bietet einen Überblick über Neopentan sowie ihre Anwendungen und Funktionsweisen. Werfen Sie auch einen Blick auf die Liste der 4 Hersteller von Neopentan und deren Firmenranking.
Inhaltsübersicht
Neopentan ist ein Alkan mit einer verzweigten 5-Kohlenstoff-Kette mit zwei Seitenketten.
Es ist ein farbloses Gas, das bei kaltem Wetter flüssig wird. Zu den strukturellen Isomeren von Neopentan gehören n-Pentan und Isopentan.
Im Gegensatz zu den Strukturisomeren wie n-Pentan und Isopentan hat Neopentan jedoch einen hohen Schmelzpunkt und einen niedrigen Siedepunkt, was es zu einer instabilen Verbindung in seinem Zustand macht. Neopentan wird als gefährlicher und entzündlicher Stoff eingestuft.
Neopentan wird hauptsächlich als Schaumbildner verwendet, auch als elektronisches Reinigungsmittel und chemisches Lösungsmittel. Ein Schaumbildner ist ein Mittel, das zur Bildung zellulärer Strukturen verwendet wird, indem man Polymere (z. B. Gummi oder Kunststoff) mit anderen Bindemitteln versetzt, so dass sie Gase oder andere durch thermische Zersetzung entstehende Stoffe enthalten.
Es ist in alltäglichen Haushaltsprodukten enthalten, da es bei der Herstellung von Polyurethan und Styropor verwendet wird. Neopentan wird durch fraktionierte Destillation aus Rohöl oder Erdöl-Kohlenwasserstoff-Crackingöl gewonnen.
Neopentan ist löslich in Ethanol und Ether, aber unlöslich in Wasser. Der Siedepunkt von Neopentan liegt bei Umgebungsdruck bei 9,5 °C. Bei normaler Temperatur und normalem Druck ist Neopentan ein leicht entzündliches Gas. Bei Kälte und unter hohem Druck ist Neopentan dagegen eine flüchtige Flüssigkeit.
Die Struktur von Neopentan entspricht der von Methan, wobei alle vier Wasserstoffatome durch Methylgruppen ersetzt sind. Neopentan hat die chemische Formel C5H12, eine molare Masse von 72,15 und eine spezifische Formel von (CH3)4C.
Der systematische IUPAC-Name für Neopentan ist 2,2-Dimethylpropan, aber Neopentan wird als der nach IUPAC zulässige gebräuchliche Name verwendet.
Im Vergleich zu anderen Strukturisomeren ist der Siedepunkt von Neopentan sehr niedrig. Bei Umgebungsdruck hat Isopentan einen Siedepunkt von 27,7 °C und n-Pentan einen Siedepunkt von 36,0 °C, während der Siedepunkt von Neopentan mit 9,5 °C sehr niedrig ist. Neopentan ist bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck ein Gas, während seine Strukturisomere Isopentan und n-Pentan flüssig sind.
Der Grund für den niedrigen Siedepunkt von Neopentan liegt in der schwachen Wirkung der intermolekularen Kräfte in Neopentan. Mit anderen Worten, der Grund dafür ist, dass mit zunehmender Anzahl verzweigter Ketten die Form des Moleküls kugelförmiger wird und die Oberfläche des Moleküls im Vergleich zu derjenigen der linearen Ketten kleiner wird.
Neopentan hat einen Schmelzpunkt von -16,6 °C bei Umgebungsdruck. Der Schmelzpunkt des Strukturisomers Isopentan liegt bei -159,9 °C und der von n-Pentan bei -129,8 °C. Der Schmelzpunkt von Neopentan liegt also etwa 140 °C höher als der von Isopentan und etwa 110 °C höher als der von n-Pentan.
Der Grund für den ungewöhnlich hohen Schmelzpunkt von Isopentan wird mit den starken zwischenmolekularen Kräften erklärt, die im festen Zustand auf das Neopentan wirken. Da das Neopentan-Molekül tetraedrisch ist, geht man davon aus, dass es im festen Zustand eng gepackt ist und daher starke zwischenmolekulare Kräfte auf es einwirken. Die geringe Dichte von Neopentan im Vergleich zu den beiden anderen Strukturisomeren wurde jedoch als Grund in Frage gestellt.
Es wurde auch vermutet, dass der höhere Schmelzpunkt von Neopentan auf Entropieeffekte zurückzuführen ist, die durch die hohe Molekularsymmetrie von Neopentan verursacht werden. Dies liegt daran, dass die Schmelzentropie von Neopentan-Feststoffen niedriger ist als die Schmelzentropie der Strukturisomere n-Pentan und Isopentan. Tatsächlich ist die Schmelzentropie von Neopentan etwa viermal niedriger als die der Strukturisomere n-Pentan und Isopentan.
Die Struktur, bei der ein Wasserstoff aus dem Neopentan entfernt wird, wird als Neopentylgruppe (englisch: Neopentylsubstituent) bezeichnet. Die Neopentylgruppe wird häufig als Np geschrieben und manchmal als Me3C-CH2 abgekürzt.
Als spezifisches Beispiel kann Neopentylalkohol auch als Me3CCH2OH oder NpOH dargestellt werden.
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