2-butene là một alkene mạch thẳng, tồn tại ở hai dạng đồng phân cis- và trans-. Công thức hóa học của nó là C4H8. Bài viết này sẽ cung cấp thông tin chi tiết về tính chất vật lý, tính chất hóa học, ứng dụng và các dữ liệu nhiệt động học liên quan đến 2-butene, tập trung vào đồng phân (E)-2-Butene (trans-2-Butene).
Dữ liệu Nhiệt Hóa học Pha Khí của 2-Butene
Dưới đây là các dữ liệu nhiệt hóa học quan trọng của 2-butene trong pha khí.
| Đại lượng | Giá trị | Đơn vị | Phương pháp | Tham khảo | Chú thích |
|---|---|---|---|---|---|
| ΔfH°gas | -10.8 ± 1.0 | kJ/mol | Cm | Prosen, Maron, et al., 1951 | ALS |
| Đại lượng | Giá trị | Đơn vị | Phương pháp | Tham khảo | Chú thích |
| ΔcH°gas | -2706.6 ± 0.96 | kJ/mol | Cm | Prosen, Maron, et al., 1951 | ΔfHºgas tương ứng = -10.7 kJ/mol (tính toán đơn giản bởi NIST; không có hiệu chỉnh Washburn); ALS |
Trong đó:
- ΔfH°gas: Entalpi tạo thành tiêu chuẩn ở pha khí.
- ΔcH°gas: Entalpi đốt cháy tiêu chuẩn ở pha khí.
- Cm: Phương pháp đo nhiệt lượng.
- ALS: Người biên soạn dữ liệu.
Nhiệt dung đẳng áp của 2-Butene ở pha khí
Nhiệt dung đẳng áp (Cp) là lượng nhiệt cần thiết để tăng nhiệt độ của một chất lên 1 độ C ở áp suất không đổi. Dưới đây là nhiệt dung đẳng áp của 2-butene ở pha khí tại các nhiệt độ khác nhau:
| Cp,gas (J/mol*K) | Nhiệt độ (K) | Tham khảo | Chú thích |
|---|---|---|---|
| 36.12 | 50. | Thermodynamics Research Center, 1997 | p=1 bar. Entropy và nhiệt dung phù hợp với tính toán nhiệt động lực học thống kê khác [ Aston J.D., 1946, Kilpatrick J.E., 1946].; GT |
| 49.26 | 100. | ||
| 60.38 | 150. | ||
| 69.41 | 200. | ||
| 82.76 | 273.15 | ||
| 87.67 | 298.15 | ||
| 88.04 | 300. | ||
| 108.53 | 400. | ||
| 128.08 | 500. | ||
| 145.43 | 600. | ||
| 160.56 | 700. | ||
| 173.75 | 800. | ||
| 185.24 | 900. | ||
| 195.24 | 1000. | ||
| 203.93 | 1100. | ||
| 211.47 | 1200. | ||
| 218.02 | 1300. | ||
| 223.71 | 1400. | ||
| 228.67 | 1500. | ||
| 238.51 | 1750. | ||
| 245.64 | 2000. | ||
| 250.91 | 2250. | ||
| 254.88 | 2500. | ||
| 257.92 | 2750. | ||
| 260.28 | 3000. |
Nhiệt dung đẳng áp của 2-Butene (pha khí) tăng dần theo nhiệt độ, thể hiện sự gia tăng khả năng hấp thụ nhiệt của phân tử khi nhiệt độ tăng.
| Cp,gas (J/mol*K) | Nhiệt độ (K) | Tham khảo | Chú thích |
|---|---|---|---|
| 87.78 | 298.60 | Kistiakowsky G.B., 1940 | GT |
| 94.93 | 332.90 | ||
| 102.63 | 371.50 |
Dữ liệu Nhiệt Hóa học Pha Ngưng Tụ của 2-Butene
Dưới đây là các dữ liệu nhiệt hóa học của 2-butene trong pha ngưng tụ (lỏng).
| Đại lượng | Giá trị | Đơn vị | Phương pháp | Tham khảo | Chú thích |
|---|---|---|---|---|---|
| S°liquid | 163.5 | J/mol*K | N/A | Chao, Hall, et al., 1983 | |
| S°liquid | 205.31 | J/mol*K | N/A | Guttman and Pitzer, 1945 | |
| S°liquid | 204.97 | J/mol*K | N/A | Todd and Parks, 1936 | Ngoại suy dưới 90 K, 42.80 J/mol*K. |
Trong đó:
- S°liquid: Entropy tiêu chuẩn ở pha lỏng.
Nhiệt dung đẳng áp của 2-Butene ở pha lỏng
| Cp,liquid (J/mol*K) | Nhiệt độ (K) | Tham khảo | Chú thích |
|---|---|---|---|
| 124.4 | 280. | Chao, Hall, et al., 1983 | T = 14 to 271 K. |
| 122.34 | 270280. | Guttman and Pitzer, 1945 | T = 15 to 274 K. |
| 122.05 | 259.6 | Todd and Parks, 1936 | T = 93 to 260 K. Giá trị dữ liệu thực nghiệm chưa làm mịn. |
Dữ liệu Nhiệt Hóa học Phản ứng của 2-Butene
2-Butene tham gia vào nhiều phản ứng hóa học khác nhau. Dưới đây là một số phản ứng và dữ liệu nhiệt động học liên quan.
Phản ứng chuyển hóa giữa cis-2-Butene và trans-2-Butene, thể hiện sự khác biệt về năng lượng giữa hai đồng phân.
By formula: C4H8 = C4H8
| Quantity | Value | Units | Method | Reference | Comment |
|---|---|---|---|---|---|
| ΔrH° | -12.6 ± 0.84 | kJ/mol | Eqk | Meyer and Stroz, 1972 | gas phase; Reanalyzed by Cox and Pilcher, 1970, Original value = -11.0 kJ/mol; At 300 K; ALS |
| ΔrH° | -12.4 ± 1.7 | kJ/mol | Eqk | Happel, Hnatow, et al., 1971 | gas phase; ALS |
| ΔrH° | -12.7 | kJ/mol | Eqk | Maccoll and Ross, 1965 | gas phase; GC; ALS |
| ΔrH° | -11.7 ± 0.84 | kJ/mol | Eqk | Golden, Egger, et al., 1964 | gas phase; ALS |
| ΔrH° | -11.5 | kJ/mol | Ciso | Levanova and Andreevskii, 1964 | gas phase; At 420.3 K; ALS |
Trong đó:
- ΔrH°: Entalpi phản ứng tiêu chuẩn.
- Eqk: Phương pháp xác định hằng số cân bằng.
- Ciso: Phương pháp đồng phân hóa.
- GC: Sắc ký khí.
By formula: HBr + C4H8 = C4H9Br
| Quantity | Value | Units | Method | Reference | Comment |
|---|---|---|---|---|---|
| ΔrH° | -72.22 ± 0.50 | kJ/mol | Cm | Lacher, Billings, et al., 1952 | gas phase; Reanalyzed by Cox and Pilcher, 1970, Original value = -72.6 ± 5.6 kJ/mol; Heat of hydrobromination at 373 K; ALS |
Phản ứng cộng HBr vào 2-Butene tạo thành 2-bromobutane, một phản ứng quan trọng trong hóa học hữu cơ.
By formula: C3H9Si+ + C4H8 = (C3H9Si+ • C4H8)
| Quantity | Value | Units | Method | Reference | Comment |
|---|---|---|---|---|---|
| ΔrH° | 129. | kJ/mol | PHPMS | Li and Stone, 1989 | gas phase; condensation; M |
| Quantity | Value | Units | Method | Reference | Comment |
| ΔrS° | 174. | J/mol*K | PHPMS | Li and Stone, 1989 | gas phase; condensation; M |
Trong đó:
- PHPMS: Quang phổ khối áp suất cao.
- ΔrS°: Entropy phản ứng tiêu chuẩn.
| Quantity | Value | Units | Method | Reference | Comment |
|---|---|---|---|---|---|
| ΔrH° | -114.6 ± 0.42 | kJ/mol | Chyd | Kistiakowsky, Ruhoff, et al., 1935 | gas phase; Reanalyzed by Cox and Pilcher, 1970, Original value = -115.57 ± 0.088 kJ/mol; At 355 °K; ALS |
Phản ứng hydro hóa 2-Butene tạo thành Butane, một phản ứng quan trọng trong công nghiệp hóa dầu.
By formula: C4H8 + Br2 = C4H8Br2
| Quantity | Value | Units | Method | Reference | Comment |
|---|---|---|---|---|---|
| ΔrH° | -121.1 ± 0.84 | kJ/mol | Cm | Conn, Kistiakowsky, et al., 1938 | gas phase; Reanalyzed by Cox and Pilcher, 1970, Original value = -121.7 ± 0.84 kJ/mol; At 355 °K; ALS |
Phản ứng cộng Bromine vào 2-Butene tạo thành erythro-2,3-Dibromobutane.
By formula: C4H9Cl = C4H8 + HCl
| Quantity | Value | Units | Method | Reference | Comment |
|---|---|---|---|---|---|
| ΔrH° | 63.81 | kJ/mol | Eqk | Levanova and Andreevskii, 1964 | gas phase; At 420 K; ALS |
Phản ứng loại HCl từ 2-chlorobutane tạo thành 2-Butene.
By formula: C4H8 + C2H4 = C6H12
| Quantity | Value | Units | Method | Reference | Comment |
|---|---|---|---|---|---|
| ΔrH° | -69.9 | kJ/mol | Eqk | Scacchi and Back, 1977 | liquid phase; ALS |
Phản ứng cộng vòng giữa 2-Butene và Ethylene tạo thành trans-1,2-dimethylcyclobutane.
Ứng dụng của 2-Butene
2-Butene là một hóa chất trung gian quan trọng trong công nghiệp hóa dầu. Nó được sử dụng để sản xuất xăng, butadien (một monome quan trọng trong sản xuất cao su tổng hợp), và các hóa chất khác. 2-Butene cũng được sử dụng làm chất alkyl hóa để tăng chỉ số octane của xăng.
Tham khảo
Bài viết này tổng hợp thông tin từ nhiều nguồn khác nhau, bao gồm các nghiên cứu khoa học và dữ liệu từ NIST (Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ). Vui lòng tham khảo danh sách tài liệu tham khảo đầy đủ ở phần cuối của trang gốc để biết thêm chi tiết.
