¿Qué es el Ciclopentano?
El ciclopentano es un compuesto orgánico con fórmula química: C5H10, peso molecular: 70,13 y número de registro CAS: 287-92-3.
El ciclopentano es un líquido transparente, de incoloro a casi incoloro, con un olor característico. Tiene un punto de fusión/congelación de -94°C, un punto de ebullición o de primera destilación y un intervalo de ebullición de 49°C. Es prácticamente insoluble en agua y extremadamente soluble en etanol y acetona.
Usos del Ciclopentano.
1. Agente Espumante
El ciclopentano se utiliza como disolvente del éter de celulosa y como agente espumante de resinas como la espuma rígida de poliuretano utilizada en el aislamiento de viviendas.
2. Gasolina de Alto Octanaje
Además, los resultados experimentales publicados demuestran que el ciclopentano, cuando se añade a la gasolina, contribuye a la reducción de sustancias nocivas en las emisiones de escape de los vehículos y a la mejora del índice de octano, que está relacionado con la eficiencia de los motores de los vehículos.
El octanaje es una medida del grado de resistencia al golpeteo del motor. Se sabe desde hace tiempo que los alcanos encadenados son más propensos a golpear el motor que los compuestos muy ramificados. El alcano cíclico ciclopentano tiene un octanaje más alto que el pentano con el mismo número de carbonos.
3. Disolventes de Destilación Azeotrópica
Además, el ciclopentano también se utiliza en destilación como medio de separación de mezclas azeotrópicas. La azeotropía es el fenómeno por el cual una mezcla de dos líquidos con diferentes puntos de ebullición hierve sin cambiar de composición.
Es difícil extraer sustancias puras de una mezcla azeotrópica utilizando los métodos normales de destilación. Por lo tanto, se crea una nueva mezcla azeotrópica añadiendo un disolvente diferente al de los componentes originales y se destila de forma que su punto de ebullición sea inferior al punto de ebullición original, para que los componentes puros permanezcan. Este método se denomina destilación azeotrópica.
Propiedades del Ciclopentano.
1. Estructura del Ciclopentano
El ciclopentano es uno de los hidrocarburos cíclicos saturados con un esqueleto de carbono de estructura cíclica, denominado cicloalcano o hidrocarburo alicíclico. Aquí, saturado significa que todos los enlaces entre átomos de carbono son enlaces saturados (enlaces simples).
La fórmula general de los cicloalcanos es (CH2)n o CnH2n y su estructura esquelética se representa mediante un polígono. La estructura esquelética del ciclopentano es pentagonal.
2. Estabilidad del Ciclopentano
Los cicloalcanos tienen tres o más carbonos, pero los ciclopropanos con tres carbonos y los ciclobutanos con cuatro carbonos son químicamente inestables y tienen tendencia a abrir su estructura anular para formar alcanos en cadena. Esto se debe a la distorsión de los ángulos de enlace de los enlaces de carbono.
Los ángulos de enlace de los ciclopropanos (triángulos equiláteros) y los ciclobutanos (cuadrados) están muy desviados -60° y 90° respectivamente- en comparación con el ángulo de enlace típico del carbono de 109°. Estas distorsiones angulares son un elemento de inestabilidad y provocan que los enlaces se rompan con facilidad.
En cambio, el ciclopentano (pentagonal) tiene un ángulo de enlace de 108° y casi ninguna distorsión angular. El elevado número de átomos de hidrógeno provoca una deformación torsional y una conformación curvada, pero es químicamente estable.
Otra Información sobre el Ciclopentano
1. Comparación con el Pentano
A diferencia de los cicloalcanos cíclicos, los hidrocarburos saturados de cadena son alcanos. Las propiedades físicas y químicas de los cicloalcanos son muy similares a las de los alcanos de cadena.
El alcano de cadena de cinco carbonos es el pentano. Tanto el pentano como el ciclopentano son líquidos a temperatura ambiente e inflamables. Ambos también sufren reacciones de sustitución cuando se exponen a la luz y se les añade cloro.
2. Información Jurídica
El ciclopentano, como líquido o vapor altamente inflamable, se designa como “Material peligroso de clase IV, petróleo nº 1, clase de peligro II” en la Ley de Servicios contra Incendios y como “Sustancia peligrosa y nociva que debe etiquetarse con un nombre, etc.”, “Sustancia peligrosa y nociva que debe notificarse con un nombre, etc.” y “Sustancia peligrosa e inflamable” en la Ley de Seguridad e Higiene.
Además, el ciclopentano también se designa como “Líquidos inflamables” en el Reglamento de peligros, “Líquido inflamable” en la Ley de aeronáutica civil y “Sustancia líquida peligrosa, sustancia de clase Y” en la Ley de control de la contaminación marina en el apéndice 1 de la Orden de ejecución.