Isopentan
# Isopentan

Isopentan, systematisch 2-Methylbutan oder auch nur Methylbutan ist eine organische chemische Verbindung. Sie gehört systematisch zu den Alkanen. Es ist eines von drei Strukturisomeren der Pentane (n-Pentan, Isopentan, Neopentan). Isopentan besitzt dementsprechend fünf C-Atome und hat die Summenformel $C_5H_{12}.$ Isopentan ist eine hochentzündliche, schon bei leicht erhöhter Raumtemperatur siedende Flüssigkeit.

## Gewinnung und Darstellung

Die Darstellung erfolgt vor allem durch katalytische Isomerisierung von n-Pentan.

## Eigenschaften

### Physikalische Eigenschaften

Isopentan ist eine farblose, leicht flüchtige Flüssigkeit, die unter Normaldruck bei 28 °C siedet. Die Dampfdruckfunktion ergibt sich nach Antoine entsprechend $log_{10}(P)$ = A−(B/(T+C)) (P in kPa, T in K) mit A = 3,90935, B = 1018,516 und C = −40,081 im Temperaturbereich von 190,3 K bis 300,9 K.

Wichtige thermodynamische Größen werden in der folgenden Tabelle gegeben:

Zusammenstellung der wichtigsten thermodynamischen Eigenschaften :

| Eigenschaft | Typ | Wert [Einheit] | Bemerkungen |
| - | - | - | - |
| Standardbildungsenthalpie | $Δ_fH^0_{liquid}$ $Δ_fH^0_{gas}$ | −178,2 $kJ·mol^{−1}$ −153,7 $kJ·mol^{−1}$ | als Flüssigkeit als Gas |
| Verbrennungsenthalpie | $Δ_cH^0_{liquid}$ | −3504,4 $kJ·mol^{−1}$ | als Flüssigkeit |
| Wärmekapazität | $c_p$ | 164,5 $J·mol^{−1}·K^{−1}$ (25 °C) 2,27 $J·g^{−1}·K^{−1}$ (25 °C) | als Flüssigkeit |
| Kritische Temperatur | $T_c$ | 460,4 K | |
| Kritischer Druck | $p_c$ | 33,8 bar | |
| Kritisches Volumen | $V_c$ | 0,306 $l·mol^{−1}$ | |
| Kritische Dichte | $ρ_c$ | 3,27 $mol·l^{−1}$ | |
| Schmelzenthalpie | $Δ_fH$ | 5,13 $kJ·mol^{−1}$ | beim Schmelzpunkt |
| Verdampfungsenthalpie | $Δ_VH$ | 24,69 $kJ·mol^{−1}$ | beim Normaldrucksiedepunkt |

Die Temperaturabhängigkeit der Verdampfungsenthalpie lässt sich entsprechend der Gleichung $Δ_VH^0=A·e^{(−βTr)}(1−T_r)^β$ $(Δ_VH^0$ in kJ/mol, $T_r$ $=(T/T_c)$ reduzierte Temperatur) mit A = 39,02 kJ/mol, β = 0,267 und $T_c$ = 460,4 K im Temperaturbereich zwischen 279 K und 301 K beschreiben.

### Sicherheitstechnische Kenngrößen

Isopentan bildet leicht entzündliche Dampf-Luft-Gemische. Die Verbindung hat einen Flammpunkt bei −57 °C. Der Explosionsbereich liegt zwischen 1,3 Vol.-% (38 $g/m^3)$ als untere Explosionsgrenze (UEG) und 7,6 Vol.-% (230 $g/m^3)$ als obere Explosionsgrenze (OEG). Mit einer Mindestzündenergie von 0,21 mJ sind Dampf-Luft-Gemische extrem zündfähig. Der maximale Explosionsdruck beträgt 9,1 bar. Die Grenzspaltweite wurde mit 0,98 mm bestimmt. Es resultiert damit eine Zuordnung in die Explosionsgruppe IIA. Die Zündtemperatur beträgt 420 °C. Der Stoff fällt somit in die Temperaturklasse T2.

## Verwendung

Isopentan wird als Lösungsmittel für Fette und Öle sowie zur Herstellung von Isopren und Insektiziden benutzt. Isopentan wird als Treibmittel bei Rasiergel verwendet, da es erst im Kontakt mit der wärmeren Hautoberfläche siedet und dadurch das Gel aufschäumen lässt. Es kann außerdem, wie zum Beispiel im Geothermiekraftwerk Landau, auch als Arbeitsmedium beim Organic Rankine Cycle verwendet werden. In der Histologie wird tiefgekühltes Isopentan zum Schockgefrieren von Gewebeproben verwendet.

