Propano

Il propano è un idrocarburo alifatico di formula CH₃CH₂CH₃ appartenente alla serie degli alcani lineari saturi. A temperatura ambiente ed a pressione atmosferica standard (1 atm a 20-25 °C) il composto appare come un gas incolore ed inodore, che può essere tuttavia facilmente liquefatto per compressione.
Poco solubile in acqua, acetone e parzialmente in etanolo a causa della sua natura apolare, risulta invece ben miscibile con dietiletere, cloroformio e benzene^[4]. Il propano è presente in natura come componente del gas naturale e del petrolio grezzo, da cui viene estratto per distillazione frazionata, ed è inoltre il costituente principale del gas di petrolio liquefatto (GPL), miscela idrocarburica comunemente ottenuta dal petrolio largamente utilizzata come combustibile^[5].

Propano
Nome IUPAC
propano
Nomi alternativi
R-290[1][2]
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolare	C3H8
Massa molecolare (u)	44,09562
Aspetto	gas incolore
Numero CAS	74-98-6
Numero EINECS	200-827-9
PubChem	6334
SMILES	CCC
Proprietà chimico-fisiche
Densità (g/cm3, in c.s.)	0,493 a 25 °C (allo stato liquido)
Densità (kg·m−3, in c.s.)	2,0098 kg/m3 (a 0 °C, 101.3 kPa)
Indice di rifrazione	1,2898 a 20 °C
Solubilità in acqua	62,4 mg/L a 25 °C
Coefficiente di ripartizione 1-ottanolo/acqua	2,36
Temperatura di fusione	−187,6 °C (85,6 K)
ΔfusH0 (kJ·mol−1)	3,52
Temperatura di ebollizione	−42,1 °C (231,1 K)
ΔebH0 (kJ·mol−1)	18,774
Punto critico	96,81 °C 42,01 atm
Tensione di vapore (Pa) a 298,15 K	953206,24
Indicazioni di sicurezza
Punto di fiamma	−104 °C (vaso chiuso)
Limiti di esplosione	2,1% - 9,5% (V)
Temperatura di autoignizione	450 °C
Simboli di rischio chimico
pericolo
Frasi H	220 - 280
Consigli P	210 - 410+403 [3]

Sintesi

Trattandosi di un gas presente in natura, il propano non viene di norma sintetizzato industrialmente, ma è preferibilmente ottenuto per estrazione dal petrolio o dal gas naturale. Ad ogni modo esistono diverse reazioni che prevedono la formazione di propano come prodotto finale, come ad esempio l'idrogenazione del propilene^[6]:

CH₃-CH=CH₂ + H₂ → CH₃-CH₂-CH₃

Di seguito altre reazioni secondarie che portano alla formazione di propano^[6]:

CH₃-CH₂-CH₂-X + H₂ → CH₃-CH₂-CH₃ + HX

CH₃-CH≡CH + 2H₂ → CH₃-CH₂-CH₃

C₃H₇MgX + HX → CH₃-CH₂-CH₃ + MgX₂

Il composto rappresenta inoltre un comune residuo del processo di cracking degli idrocarburi pesanti, processo atto ad ottenere idrocarburi semplici a partire da molecole più complesse^[5].

Reattività

La reazione più importante del propano è sicuramente la combustione, ovvero la reazione esotermica che prevede l'ossidazione del composto ad opera dell'ossigeno molecolare, il comburente per eccellenza^[4]:

CH₃CH₂CH₃ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O + energia

Utilizzi

Il propano trova svariati impieghi in molteplici ambiti, sia puro che in miscela, tendenzialmente con altri idrocarburi. Viene principalmente utilizzato come combustibile, come mezzo refrigerante (identificato dal codice R-290 secondo il sistema di nomenclatura ASHRAE dei refrigeranti^[1][2]) e come carburante in miscela con altre sostanze, prime tra tutte il butano. Oltre al suo utilizzo come carburante e refrigerante, Il composto trova impiego a livello industriale anche come solvente^[7], come propellente e come intermedio di reazione nelle sintesi organiche. La relativa assenza di tossicità, inoltre, fa sì che la sostanza possa essere utilizzata anche in medicina come propellente per inalatori destinati alla somministrazione di principi attivi in forma di aerosol^[4]. A causa del suo basso prezzo e abbondanza, la conversione del propano in monomeri (propilene, acido acrilico) è intensamente studiata^{[8][9][10][11][12][13][14]}.