Pentane

Eigenschaften der Pentane
Name	Pentan	Isopentan	Neopentan
Andere Namen	Pentan (IUPAC)	2-Methylbutan	2,2-Dimethylpropan
Kältemittel	R-601	R-601a	R-601b
Strukturformel
CAS-Nummer	109-66-0	78-78-4	463-82-1
PubChem	8003	6556	10041
Summenformel	C5H12
Molare Masse	72,15 g·mol^−1
Kurzbeschreibung	farblose Flüssigkeiten	farbloses Gas
Schmelzpunkt	−130 °C	−160 °C	−16,6 °C
Siedepunkt	36 °C	28 °C	9,5 °C
Dampfdruck (20 °C)	562 mbar	761 mbar	1456 mbar
Dampfdruck (30 °C)	815 mbar	1080 mbar	2100 mbar
Dampfdruck (50 °C)	1590 mbar	2042 mbar	3700 mbar
Dichte	0,63 g·cm^−3	0,62 g·cm^−3	0,6135 g·cm^−3
Löslichkeit in H2O	39 mg·l^−1	50 mg·l^−1	33 mg·l^−1
Flammpunkt	−49 °C	−57 °C	<–7 °C
Heizwert	12,6 kWh·kg^−1 oder 45,4 MJ·kg^−1
Untere Explosionsgrenze (UEG)	1,1 Vol.‑%	1,3 Vol.‑%	1,3 Vol.‑%
	33 g·m^−3	38 g·m^−3	40 g·m^−3
Obere Explosionsgrenze (OEG)	8,7 Vol.‑%	7,6 Vol.‑%	7,5 Vol.‑%
	260 g·m^−3	230 g·m^−3	230 g·m^−3
Zündtemperatur	260 °C	420 °C	450 °C

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

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	A	B	C
n-Pentan	268,8–341,37	3,9892	1070,617	−40,454
	341,37–?	?	?	?
Isopentan	190,3–300,9	3,90935	1018,516	−40,081
	300,9–453,5	3,97183	1021,864	−43,231
Neopentan	268,0–313,2	3,86373	0950,318	−36,329
	313,2–3430	?	?	?
	343–433	4,61616	1478,868	41,256

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.

Normdaten (Sachbegriff): GND: 4173697-7 (lobid, OGND)