Diferența dintre butan și izobutan

Diferența principală - Butan vs. Izobutan

Butanul este un compus organic. Această moleculă poate fi găsită în mai multe forme cunoscute ca izomeri. Izobutanul este un izomer structural al butanului. Atât butanul, cât și izobutanul sunt compuși ai hidrocarburilor gazoase. Acestea sunt hidrocarburi, deoarece acești compuși sunt compuși numai din atomi de C și H. Atât butanul, cât și izobutanul au aceeași formulă chimică:₄H₁₀. Prin urmare, ele au aceleași valori ale masei moleculare. Acești compuși sunt inflamabili și, prin urmare, pot fi utilizați drept combustibil pentru ardere. Principala diferență între butan și izobutan este aceea butanul poate fi fie o moleculă liniară, fie ramificată, în timp ce izobutanul este în esență o moleculă ramificată.

Domenii cheie acoperite

1. Ce este Butanul
      - Definiție, proprietăți și aplicații
2. Ce este Isobutanul
      - Definiție, proprietăți și aplicații
3. Care sunt asemănările dintre butan și izobutan
      - Schița caracteristicilor comune
4. Care este diferența dintre butan și izobutan
      - Compararea diferențelor cheie

Termeni cheie: butan, combustibil, izobutan, izomeri, hidrocarburi

Ce este Butanul

Butanul este o hidrocarbură care poate să apară în mai multe forme cunoscute ca izomeri. Formula chimică a butanului este C₄H₁₀. Este un alcan deoarece nu există duble legături între atomii de carbon. Masa molară de butan este de aproximativ 58 g / mol. La temperatura camerei și la presiunea atmosferică, butanul este un gaz incolor care are un miros de benzină.

Sursa majoră de butan este țițeiul brut. Uleiul brut are butan ca o componentă minoră. Butanul este, de asemenea, un produs secundar de rafinare a petrolului. Se poate întâmpla în mai multe forme izomerice. Acești izomeri se numesc izomeri structurali. Există doi izomeri de butan: n-butan și izobutan. n-butanul este forma liniară, cu catenă liniară, de butan. Izobutanul este structura ramificată a butanului. Termenul butan poate fi utilizat pentru a descrie unul dintre acești izomeri sau un amestec al acestora.

Figura 1: Doi izomeri de butan; Izobutanul (partea de sus) și n-butanul (partea de jos)

Butanul poate fi ars în prezența oxigenului. Acest lucru se datorează faptului că butanul este foarte inflamabil. Dacă există suficient oxigen, butanul suferă o ardere completă. Dacă nu este suficient oxigen, butanul va suferi arderea incompletă. În ambele cazuri, combustia produce energie termică.

Butanul poate fi utilizat ca un potențator pentru volatilizarea benzinei. De aceea, butanul este uneori un aditiv la benzină. Butanul poate fi de asemenea utilizat drept combustibil direct. De exemplu, poate fi ușor lichefiat și vândut în scopuri casnice, cum ar fi gătitul. Deoarece punctul de fierbere al butanului este 1^oC sau mai puțin, lichidul de butan se va vaporiza imediat la temperatura camerei.

Ce este Isobutanul

Izobutanul este un izomer structural al n-butanului. Formula chimică a izobutanului este C₄H₁₀. Masa molară a izobutanului este de aproximativ 58 g / mol. Este un alcan care are o structură ramificată. Aici, trei grupări metil și un atom de H sunt legate la un atom central de carbon. Geometria din jurul atomului central de carbon al izobutanului este tetraedrică. Izobutanul este, de asemenea, un gaz incolor la temperatura camerei și la presiunea atmosferică. Spre deosebire de n-butan, este un gaz inodor.  

Figura 02: Modelul de balon și stick de izobutan

Izobutanul are un punct de fierbere foarte scăzut decât cel al butanului normal. Punctul de fierbere al izobutanului este de aproximativ -11^oC. Motivul pentru această diferență este structura ramificată a izobutanului. O moleculă liniară poate avea mai multe forțe Van Der Waal decât cea a unei molecule ramificate. (Aria de suprafață a unei structuri liniare este mai mare decât suprafața unei molecule ramificate, permițându-i să aibă mai multe forțe Van Der Waal între molecule). Prezența unei cantități slabe sau mai mici de forțe Van Der Waal face ca separarea moleculelor să fie mai ușoară una de cealaltă. Prin urmare, punctul de fierbere este scăzut.

Datorită diferenței în aranjamentul spațial al atomilor de izobutan, proprietățile chimice și fizice sunt diferite de cele ale butanului. Izobutanul poate fi format din izomerizarea n-butanului. Este o reacție catalitică și este reversibilă. Această izomerizare se realizează printr-un intermediar numit olefine. Eficiența procesului depinde de temperatura sistemului.

Izobutanul este utilizat ca agent frigorific. Deoarece are un efect neglijabil asupra stratului de ozon, izobutanul este un substituent bun pentru compușii cum ar fi clorofluorocarbonul utilizat în frigidere.

Asemănări între butan și izobutan

• Butanul și izobutanul sunt compuși de hidrocarburi.
• Ambele au aceeași formulă chimică.
• Ambele au aceeași masă molară.
• Ambii compuși sunt compuși din sp³ atomi de carbon hibridizați.
• Ambele sunt gaze incolore la temperatura camerei și la presiunea atmosferică.

Diferența dintre butan și izobutan

Definiție

Butan: Butanul este o hidrocarbură care poate să apară în mai multe forme ca izomeri.

izobutan: Izobutanul este un izomer structural al n-butanului.

Structura chimică

Butan: Butanul este un amestec de structuri liniare și structuri ramificate.

izobutan: Izobutanul este în esență o structură ramificată.

Punct de fierbere

Butan: Punctul de fierbere al butanului este de aproximativ 1^oC.

izobutan: Punctul de fierbere al Isobutane este de aproximativ -11^oC.

Miros

Butan: Butanul are un miros de benzină.

izobutan: Izobutanul este inodor.

Concluzie

Butanul și izobutanul sunt compuși de hidrocarburi care se găsesc în țiței ca constituenți minori. Acestea sunt compuși alcanici mici, numiți fracțiunea de parafină din rafinarea petrolului. Deși au aceeași formulă chimică și aceeași masă molară, ele sunt diferite în mai multe moduri. Principala diferență între butan și izobutan este aceea butanul poate fi fie o moleculă liniară, fie ramificată, în timp ce izobutanul este în esență o moleculă ramificată.

Referințe:

1. "Butan: definiție, proprietăți și formulă" Study.com, Study.com, disponibil aici. Accesat 23 august 2017.
2. "NIST Chemistry WebBook, SRD 69." Isobutane, Institutul Național de Standarde și Tehnologie, disponibil aici. Accesat 23 august 2017.

Image Courtesy

1. "Isobutane-3D-balls" de Ben Mills și Jynto - Derivația fișierului: Neopentane-3D-balls.png și fișier: Methane-3D-balls.png. (Domeniul Public) prin Wikimedia
2. "Izobutan-n-butan" (Domeniul Public) prin Wikimedia Commons