Propaanin kemiallinen kaava

Sisältö

• TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
• Propaaniluokitus
• Propaanin kemiallinen kaava
• Propaanin rakenne
• Propaanin ominaisuudet
• Propaanin käyttö

Propaani on fossiilinen polttoaine ja maakaasun komponentti. Miljoonien vuosien ajan se muodostui organismien orgaanisista jäännöksistä ja louhitaan maanalaisista kerrostumista. Propaanikaasu on orgaaninen yhdiste, joka koostuu kolmesta hiiliatomimolekyylistä, jotka on sidottu kahdeksan vetyatomin kanssa. Hiili-hiili-hiili-vety-sidosten tyyppi määrää propaanimolekyylien rakenteen, joka noudattaa samaa mallia kuin muun tyyppiset luonnolliset kaasut, kuten metaani ja butaani.

TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)

TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)

Propaanin kemiallinen kaava on C₃H₈.

Propaaniluokitus

Propaani luokitellaan orgaaniseksi yhdisteeksi, koska se sisältää hiiltä. Se luokitellaan edelleen hiilivedyksi, koska se kuuluu orgaanisten yhdisteiden ryhmään, jotka koostuvat vain hiilestä ja vedystä. Tarkemmin sanottuna propaani on tyyppi hiilivety, nimeltään alkaani. Alkaanimolekyylien atomit pidetään yhdessä yksittäisten kovalenttisten sidosten avulla, ja hiiliatomit muodostavat aina neljä kovalenttista sidosta.

Propaanin kemiallinen kaava

Alkaanit noudattavat yleistä kaavaa, jossa on määritetty hiiliatomien ja vetyatomien välinen suhde: C__nH_{2_n}+2. Yksinkertaisin alkaani on metaani, joka tunnetaan muuten maakaasuna. Se sisältää yhden hiiliatomin, joka on sitoutunut neljään vetyatomiin. Metaanille n = 1, joten siinä olevien vetyatomien lukumäärä on yhtä suuri kuin 2 (1) +2, joka on yhtä suuri kuin 4. Etaani sisältää kaksi hiiliatomia, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa, ja kukin hiili on sitoutunut kolmeen vetyatomiin, yhteensä kuudelle vetyatomille. Propaanissa on kolme hiiliatomia sisältävä ketju, jonka kemiallinen kaava on C₃H₈, koska kolmen hiilen ketju vaatii 2 (3) +2 vetyatomia, mikä on kahdeksan. Butaanissa, toisessa tavallisessa alkaanissa, jota käytetään polttoaineena käsikäyttöisissä kaasupolttimissa, on neljä hiiliatomia, jotka ovat sitoutuneet kymmeneen vetyatomiin, kemiallisen kaavan C₄H₁₀.

Propaanin rakenne

Alkaanit voidaan rakentaa joko suoraketjuisiksi tai haarautuneiksi ketjuiksi. Propaani on suoraketjuinen alkaani, hiiliatomien rakenteella C-C-C. Keskimmäisellä hiilellä on yksi sidos kummankin päähiilen kanssa ja siinä on kaksi vetyatomia. Loppuhiileillä on molemmat sidos keskihiiliatomin kanssa ja ne ovat kumpikin sidottu kolmella vetyatomilla. Yksittäisissä hiiliatomeissa propaania voidaan ilmaista CH: na₃CH₂CH₃, joka vastaa C: tä₃H₈ mutta tekee propaanien rakenteesta selkeämmän.

Propaanin ominaisuudet

Suoraketjuisten alkaanien yhteisten rakenteellisten samankaltaisuuksien lisäksi niillä on myös samanlaiset ominaisuudet. Propaani ja muut hiilivedyt ovat ei-polaarisia. Tämä ominaisuus edellyttää, että ne voivat sekoittua vain muiden ei-polaaristen aineiden kanssa. Esimerkiksi öljyt ja muut polttoaineet valmistetaan hiilivetyjen seoksesta. Ne eivät sekoitu polaarisen aineen, kuten veden, kanssa; vetovoima molekyylien välillä erottaa öljyn ja veden. Suoraketjuisilla alkaanilla kiehumispiste ja sulamispiste kasvavat hiilimolekyylien lukumäärän kasvaessa. Propaanin kiehumispiste on −44 astetta Fahrenheit (−42 astetta) ja sulamisaste −306 astetta Fahrenheit (−189 astetta). Metaanilla, jossa on vain yksi hiili, on alhaisempi kiehumispiste kuin propaanilla lämpötilassa −164 astetta. Oktaanissa on kahdeksan hiiltä ja kiehumispiste on 98 celsiusastetta.

Propaanin käyttö

Matalan kiehumispisteensä takia propaani esiintyy normaalisti kaasumaisessa tilassaan. Kun oikea paine ja lämpötila kohdistetaan propaaniin, se käy läpi nesteyttämisprosessin, joka pakottaa propaanikaasun nestemäiseen tilaansa. Propaania voidaan varastoida nesteenä paineistettuihin säiliöihin selvästi sen kiehumispisteen yläpuolella. Nestemäistä propaanikaasua käytetään lämmityspolttoaineena, joka poltetaan sähköuuneihin ja lämminvesivaraajiin. Sitä käytetään myös ruoanlaittopolttoaineena ulkokäyttöön tarkoitettuihin kaasugrilleihin ja kaasukäyttöisiin retkeilyuuneihin. Propaanikaasu on myös osa aerosolitölkeissä käytettäviä ponneaineita. Propaania käytetään myös komponenttina tietyntyyppisissä liimoissa, tiivisteissä ja maaleissa.