Pentan jest związkiem organicznym o wzorze chemicznym C
5H
12. To alkan z pięcioma atomami węgla. W potocznym użyciu nazwa "pentan" obejmuje trzy strukturalne izomery: n‑pentan, izopentan i neopentan. Z punktu widzenia IUPAC jednak, nazwa pentan dotyczy domyślnie tylko łańcuchowego izomeru prostołańcuchowego, czyli n‑pentanu; pozostałe dwa izomery mają oficjalne nazwy systematyczne: 2‑metylobutan (izopentan) i 2,2‑dimetylopropan (neopentan). Wzór chemiczny cyklopentanu to C
5H
10, więc to nie jest izomer pentanu (ma mniej atomów wodoru i tworzy pierścień zamiast łańcucha).

Izomery pentanu — krótki opis

  • n‑Pentan (pentan prosty) — struktura: CH3‑CH2‑CH2‑CH2‑CH3. Jest cieczą o niskiej gęstości i stosunkowo wysokiej temperaturze wrzenia spośród izomerów (~36,1 °C).
  • 2‑Metylobutan (izopentan, często nazywany metylobutanem) — struktura: CH3‑CH(CH3)‑CH2‑CH3. Ma niższą temperaturę wrzenia niż n‑pentan (~27,8 °C) z powodu większego rozgałęzienia łańcucha.
  • 2,2‑Dimetylopropan (neopentan, często: dimetylopropan) — struktura: (CH3)4C. Jest najbardziej rozgałęzionym izomerem i ma najniższą temperaturę wrzenia (~9,5 °C).

Właściwości fizyczne i chemiczne

  • Pentan i jego izomery to bezbarwne, lotne i niemal niepolarne węglowodory. Mają niską rozpuszczalność w wodzie i są słabymi rozpuszczalnikami polarnych substancji.
  • Masa molowa: około 72,15 g·mol−1 (dla wszystkich izomerów, gdyż mają ten sam skład atomowy).
  • Ze względu na rozgałęzienie, im bardziej rozgałęziony izomer, tym niższa temperatura wrzenia — to efekt mniejszej powierzchni kontaktu i słabszych oddziaływań van der Waalsa.

Zastosowania

  • Pentan występuje w frakcjach ropopochodnych i jest składnikiem benzyn. Stosowany jako rozpuszczalnik w syntezach organicznych i ekstrakcjach.
  • W przemyśle petrochemicznym pentany są surowcem i rozpuszczalnikiem oraz bywają używane jako chłodziwa w niektórych układach chłodniczych.

Bezpieczeństwo i przechowywanie

  • Pentan jest łatwopalny — tworzy lotne pary, które w mieszaninie z powietrzem mogą zapalać się i wybuchać. Należy przechowywać go z dala od źródeł ognia i iskier.
  • Wdychanie par może powodować zawroty głowy, senność i objawy zatrucia; kontakt ze skórą może prowadzić do jej odtłuszczenia. Pracować w dobrze wentylowanych pomieszczeniach i stosować odpowiednie środki ochrony osobistej.
  • Utylizacja i magazynowanie powinny odbywać się zgodnie z obowiązującymi przepisami dotyczącymi substancji niebezpiecznych.

Podsumowując: „pentan” w sensie potocznym oznacza mieszaninę izomerów o wzorze C5H12, ale w systematyce IUPAC pentan to wąsko pojęty n‑pentan; izomerami są także 2‑metylobutan i 2,2‑dimetylopropan. Cyklopentan (C5H10) nie jest izomerem pentanu ze względu na różną liczbę atomów wodoru i obecność pierścienia.