Differenza tra butano e isobutano

Differenza principale - Butano vs Isobutano

Il butano è un composto organico. Questa molecola può essere trovata in diverse forme note come isomeri. L'isobutano è un isomero strutturale del butano. Sia il butano che l'isobutano sono composti idrocarburici gassosi. Sono idrocarburi perché questi composti sono composti solo da atomi di C e H. Sia il butano che l'isobutano hanno la stessa formula chimica: C₄H₁₀. Pertanto, hanno gli stessi valori di massa molare. Questi composti sono infiammabili e, quindi, possono essere utilizzati come combustibile per la combustione. La principale differenza tra butano e isobutano è quella il butano può essere una molecola lineare o ramificata mentre l'isobutano è essenzialmente una molecola ramificata.

Aree chiave coperte

1. Cos'è Butane
      - Definizione, proprietà e applicazioni
2. Cos'è Isobutane
      - Definizione, proprietà e applicazioni
3. Quali sono le somiglianze tra butano e isobutano
      - Profilo delle caratteristiche comuni
4. Qual è la differenza tra Butano e Isobutano
      - Confronto tra le principali differenze

Termini chiave: butano, carburante, isobutano, isomeri, idrocarburi

Cos'è Butane

Il butano è un idrocarburo che può presentarsi in diverse forme note come isomeri. La formula chimica del butano è C₄H₁₀. È un alcano perché non ci sono doppi legami tra gli atomi di carbonio. La massa molare del butano è di circa 58 g / mol. A temperatura ambiente e pressione atmosferica, il butano è un gas incolore che ha un odore simile alla benzina.

La principale fonte di butano è il petrolio greggio. Il petrolio greggio ha il butano come componente minore. Il butano è anche un sottoprodotto della raffinazione del petrolio. Può verificarsi in diverse forme isomeriche. Questi isomeri sono chiamati isomeri strutturali. Ci sono due isomeri di butano: n-butano e isobutano. n-butano è la forma lineare e lineare del butano. L'isobutano è la struttura ramificata del butano. Il termine butano può essere usato per descrivere uno di questi isomeri o una miscela di questi.

Figura 1: due isomeri di butano; Isobutano (in alto) e n-butano (in basso)

Il butano può essere bruciato in presenza di ossigeno. Questo perché il butano è altamente infiammabile. Se c'è abbastanza ossigeno, il butano subisce una combustione completa. Se non c'è abbastanza ossigeno, il butano subirà una combustione incompleta. In entrambi i casi, la combustione produce energia termica.

Il butano può essere usato come potenziatore per la volatilizzazione della benzina. Pertanto, il butano a volte è un additivo per la benzina. Il butano può anche essere usato direttamente come carburante. Ad esempio, può essere facilmente liquefatto e venduto per scopi domestici come la cottura. Poiché il punto di ebollizione del butano è 1^oC o meno, il liquido butano si vaporizza immediatamente a temperatura ambiente.

Cos'è Isobutane

Isobutano è un isomero strutturale di n-butano. La formula chimica di isobutano è C₄H₁₀. La massa molare di isobutano è di circa 58 g / mol. È un alcano che ha una struttura ramificata. Qui, tre gruppi metilici e un atomo H sono legati ad un atomo di carbonio centrale. La geometria attorno all'atomo di carbonio centrale di isobutano è tetraedrica. L'isobutano è anche un gas incolore a temperatura ambiente e pressione atmosferica. A differenza di n-butano, è un gas inodore.  

Figura 02: Modello con sfera e bastoncino di isobutano

L'isobutano ha un punto di ebollizione molto basso rispetto a quello del normale butano. Il punto di ebollizione di isobutano è circa -11^oC. La ragione di questa differenza è la struttura ramificata di isobutano. Una molecola lineare può avere più forze di Van Der Waal di quella di una molecola ramificata. (L'area superficiale di una struttura lineare è superiore all'area superficiale di una molecola ramificata, consentendo di avere più forze di Van Der Waal tra le molecole.). La presenza di una debole o minore quantità di forze di Van Der Waal rende più semplice separare le molecole l'una dall'altra. Pertanto, il punto di ebollizione è diminuito.

A causa della differenza nella disposizione spaziale degli atomi di isobutano, le proprietà chimiche e fisiche sono diverse da quelle del butano. L'isobutano può essere formato dall'isomerizzazione di n-butano. È una reazione catalitica ed è reversibile. Questa isomerizzazione viene effettuata attraverso un intermedio chiamato olefine. L'efficienza del processo dipende dalla temperatura del sistema.

L'isobutano è usato come refrigerante. Poiché ha un effetto trascurabile sullo strato di ozono, l'isobutano è un buon sostituente per composti come il clorofluorocarburo utilizzato nei frigoriferi.

Somiglianze tra butano e isobutano

• Il butano e l'isobutano sono composti di idrocarburi.
• Entrambi hanno la stessa formula chimica.
• Entrambi hanno la stessa massa molare.
• Entrambi i composti sono composti da sp³ atomi di carbonio ibridizzati.
• Entrambi sono gas incolori a temperatura ambiente e pressione atmosferica.

Differenza tra butano e isobutano

Definizione

Butano: Il butano è un idrocarburo che può presentarsi in diverse forme come isomeri.

isobutano: Isobutano è un isomero strutturale di n-butano.

Struttura chimica

Butano: Il butano è una miscela di strutture lineari e strutture ramificate.

isobutano: L'isobutano è essenzialmente una struttura ramificata.

Punto di ebollizione

Butano: Il punto di ebollizione del butano è circa 1^oC.

isobutano: Il punto di ebollizione di Isobutane è di circa -11^oC.

Odore

Butano: Il butano ha un odore simile alla benzina.

isobutano: L'isobutano è inodore.

Conclusione

Il butano e l'isobutano sono composti di idrocarburi che si possono trovare nel petrolio greggio come costituenti minori. Sono piccoli composti di alcano che sono chiamati frazione di paraffina della raffinazione del petrolio. Sebbene abbiano la stessa formula chimica e la stessa massa molare, sono diversi in diversi modi. La principale differenza tra butano e isobutano è quella il butano può essere una molecola lineare o ramificata mentre l'isobutano è essenzialmente una molecola ramificata.

Riferimenti:

1. "Butano: definizione, proprietà e formula." Study.com, Study.com, disponibile qui. Accesso effettuato il 23 agosto 2017.
2. "NIST Chemistry WebBook, SRD 69." Isobutane, Istituto nazionale degli standard e della tecnologia, disponibile qui. Accesso effettuato il 23 agosto 2017.

Cortesia dell'immagine

1. "Isobutane-3D-balls" di Ben Mills e Jynto - Derivative of File: Neopentane-3D-balls.png e File: Methane-3D-balls.png. (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
2. "Isobutane-n-butano" (dominio pubblico) via Commons Wikimedia