Pentane

Pentane sind Kohlenwasserstoffe mit der Summenformel C5H12 und zählen zu den Alkanen. Es existieren drei Konstitutionsisomere: n-Pentan, Isopentan und Neopentan.

Eigenschaften der Pentane[1]
Name Pentan[2]Isopentan[3]Neopentan[4]
Andere Namen Pentan (IUPAC) 2-Methylbutan 2,2-Dimethylpropan
Kältemittel R-601 R-601a R-601b
Strukturformel
CAS-Nummer 109-66-078-78-4463-82-1
PubChem 8003655610041
Summenformel C5H12
Molare Masse 72,15 g·mol−1
Kurzbeschreibung farblose Flüssigkeitenfarbloses Gas
Schmelzpunkt −130 °C−160 °C−16,6 °C
Siedepunkt 36 °C28 °C9,5 °C
Dampfdruck (20 °C) 562 mbar761 mbar1456 mbar
Dampfdruck (30 °C) 815 mbar1080 mbar2100 mbar
Dampfdruck (50 °C) 1590 mbar2042 mbar3700 mbar
Dichte 0,63 g·cm−30,62 g·cm−30,6135 g·cm−3
Löslichkeit in H2O 39 mg·l−150 mg·l−133 mg·l−1
Flammpunkt −49 °C−57 °C<–7 °C
Untere Explosionsgrenze

(UEG)

 1,1 Vol.‑%1,3 Vol.‑%1,3 Vol.‑%
33 g·m−338 g·m−340 g·m−3
Obere Explosionsgrenze

(OEG)

 8,7 Vol.‑%7,6 Vol.‑%7,5 Vol.‑%
260 g·m−3230 g·m−3230 g·m−3
Zündtemperatur 260 °C420 °C450 °C

Der Name leitet sich von griech. "penta", fünf ab, das Molekül weist 5 Kohlenstoffatome auf. Auch alle größeren Alkanmoleküle werden analog nach Zahlwörtern benannt

n-Pentan und Isopentan sind niedrig siedende Flüssigkeiten, die bei Raumtemperatur noch flüssig sind, auf warmer Haut jedoch sieden. Erst weit unter −100 °C werden sie fest. Neopentan hat einen noch niedrigeren Siedepunkt, ist also sogar bei Raumtemperatur schon gasförmig. Sein Schmelzpunkt ist jedoch im Vergleich zu den zwei Isomeren viel höher, die Schmelztemperatur von −16,6 °C bedeutet, Neopentan wäre in einer Tiefkühltruhe fest.

Alle drei Isomere bilden farblos-klare Flüssigkeiten, der Dampfdruck bei einer bestimmten Temperatur steigt vom n-Pentan zum iso-Pentan und – mit etwas mehr Differenz – weiter zum neo-Pentan. Pentane brennen auch unter dem Gefrierpunkt von Wasser und sind als Mischung mit Luft in Bereichen von wenigen Volumsprozent Konzentration explosionsfähig.

Handhabung und Lagerung als Flüssigkeit wird durch hohen Dampfdruck erschwert. Da die Flüssigkeiten elektrisch nicht leitend sind, besteht beim Ausgießen die Gefahr von elektrischer Aufladung, Funkenentladung und Entzündung.

Pentan kann (veraltet) als Amylhydrid aufgefasst werden. Amylalkohol ist Pentanol.

Die Dampfdruckkurven können nach Antoine in der Form log10(P) = A−(B/(T+C)) (P in bar, T in K) in den angegebenen Temperaturbereichen mit folgenden Parametern angenähert werden:

Dampfdruckfunktionen der Pentane
T (K)
Bereiche		ABC
n-Pentan[5] 268,8–341,373,98921070,617−40,454
341,37–? ? ? ?
Isopentan[6] 190,3–300,93,909351018,516−40,081
300,9–453,53,971831021,864−43,231
Neopentan[5][7] 268,0–313,23,863730950,318−36,329
313,2–3430 ? ? ?
343–4334,616161478,86841,256
Dampfdruckkurven (logarithmisch) der Pentane (T = 0…150 °C) (grün: neo-Pentan)

Einzelnachweise
  1. alle Daten wurden aus der GESTIS-Datenbank entnommen, die Einzellinks stehen in der Name-Zeile.
  2. Eintrag zu CAS-Nr. 109-66-0 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 11. Januar 2017. (JavaScript erforderlich)
  3. Eintrag zu CAS-Nr. 78-78-4 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 12. Januar 2017. (JavaScript erforderlich)
  4. Eintrag zu CAS-Nr. 463-82-1 in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 12. Januar 2017. (JavaScript erforderlich)
  5. Osborn, A.G.; Douslin, D.R.: Vapor-Pressure Relations for 15 Hydrocarbons in J. Chem. Eng. Data 19 (1974) 114-117.
  6. D.R. Stull: Vapor Pressure of Pure Substances Organic Compounds, in: Ind. Eng. Chem. 39 (1947), S. 517–540, doi:10.1021/ie50448a022.
  7. Dawson, P.P., Jr.; Silberberg, I.H.; McKetta, J.J.: Volumetric Behavior, Vapor Pressures, and Critical Properties of Neopentane in J. Chem. Eng. Data 18 (1973) 7-15.
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