Principal diferença - Butano vs Isobutano

Butano é um composto orgânico. Esta molécula pode ser encontrada em várias formas conhecidas como isômeros. O isobutano é um isômero estrutural do butano. Tanto o butano quanto o isobutano são compostos de hidrocarbonetos gasosos. Eles são hidrocarbonetos porque esses compostos são compostos apenas de átomos C e H. O butano e o isobutano têm a mesma fórmula química: C₄H₁₀. Portanto, eles têm os mesmos valores de massa molar. Esses compostos são inflamáveis ​​e, portanto, podem ser usados ​​como combustível para queima. A principal diferença entre butano e isobutano é que o butano pode ser uma molécula linear ou ramificada, enquanto o isobutano é essencialmente uma molécula ramificada.

Principais áreas cobertas

1. O que é butano - Definição, propriedades e aplicativos 2. O que é isobutano - Definição, propriedades e aplicativos 3. Quais são as semelhanças entre butano e isobutano - Esboço de características comuns 4. Qual é a diferença entre butano e isobutano - Comparação das principais diferenças

Termos-chave: Butano, Combustível, Isobutano, Isômeros, Hidrocarboneto

O que é butano

Butano é um hidrocarboneto que pode ocorrer em várias formas conhecidas como isômeros. A fórmula química do butano é C₄H₁₀. É um alcano, pois não há ligações duplas entre os átomos de carbono. A massa molar do butano é de cerca de 58 g / mol. À temperatura ambiente e à pressão atmosférica, o butano é um gás incolor que tem um odor semelhante ao da gasolina.

A principal fonte de butano é o petróleo bruto. O petróleo bruto tem butano como componente secundário. O butano também é um subproduto do refino de petróleo. Pode ocorrer em várias formas isoméricas. Esses isômeros são chamados de isômeros estruturais. Existem dois isômeros de butano: n-butano e isobutano. n-butano é a forma de cadeia linear do butano. Isobutano é a estrutura ramificada do butano. O termo butano pode ser usado para descrever um desses isômeros ou uma mistura deles.

Figura 1: Dois isômeros de butano; Isobutano (superior) e n-butano (inferior)

O butano pode ser queimado na presença de oxigênio. Isso ocorre porque o butano é altamente inflamável. Se houver oxigênio suficiente, o butano sofre combustão completa. Se não houver oxigênio suficiente, o butano sofrerá combustão incompleta. Em ambos os casos, a combustão produz energia térmica.

O butano pode ser usado como um intensificador da volatilização da gasolina. Portanto, o butano às vezes é um aditivo à gasolina. O butano também pode ser usado diretamente como combustível. Por exemplo, pode ser facilmente liquefeito e vendido para uso doméstico, como cozinhar. Uma vez que o ponto de ebulição do butano é 1^oC ou menos, o líquido de butano vaporizará imediatamente à temperatura ambiente.

O que é isobutano

O isobutano é um isômero estrutural do n-butano. A fórmula química do isobutano é C₄H₁₀. A massa molar do isobutano é de cerca de 58 g / mol. É um alcano de estrutura ramificada. Aqui, três grupos metil e um átomo de H estão ligados a um átomo de carbono central. A geometria em torno do átomo de carbono central do isobutano é tetraédrica. O isobutano também é um gás incolor à temperatura ambiente e à pressão atmosférica. Ao contrário do n-butano, é um gás inodoro.

Figura 02: Modelo de bola e bastão de isobutano

O isobutano tem um ponto de ebulição muito baixo do que o butano normal. O ponto de ebulição do isobutano é cerca de -11^oC. A razão para esta diferença é a estrutura ramificada do isobutano. Uma molécula linear pode ter mais forças de Van Der Waal do que uma molécula ramificada. (A área de superfície de uma estrutura linear é maior do que a área de superfície de uma molécula ramificada, permitindo que ela tenha mais forças de Van Der Waal entre as moléculas.). A presença de uma quantidade fraca ou menor de forças de Van Der Waal torna mais fácil separar as moléculas umas das outras. Portanto, o ponto de ebulição é reduzido.

Devido à diferença no arranjo espacial dos átomos do isobutano, as propriedades químicas e físicas são diferentes das do butano. O isobutano pode ser formado a partir da isomerização do n-butano. É uma reação catalítica e reversível. Essa isomerização é feita por meio de um intermediário denominado olefinas. A eficiência do processo depende da temperatura do sistema.

O isobutano é usado como refrigerante. Por ter um efeito desprezível na camada de ozônio, o isobutano é um bom substituinte para compostos como o clorofluorocarbono usado em refrigeradores.

Semelhanças entre butano e isobutano

Diferença entre butano e isobutano

Definição

Butano: Butano é um hidrocarboneto que pode ocorrer em várias formas como isômeros.

Isobutano: O isobutano é um isômero estrutural do n-butano.

Estrutura química

Butano: O butano é uma mistura de estruturas lineares e ramificadas.

Isobutano: O isobutano é essencialmente uma estrutura ramificada.

Ponto de ebulição

Butano: O ponto de ebulição do butano é cerca de 1^oC.

Isobutano: O ponto de ebulição do isobutano é cerca de -11^oC.

Odor

Butano: O butano tem um odor semelhante ao da gasolina.

Isobutano: O isobutano é inodoro.

Conclusão

Butano e isobutano são compostos de hidrocarbonetos que podem ser encontrados no petróleo bruto como constituintes menores. Eles são pequenos compostos alcanos que são chamados de fração da parafina do refino de petróleo. Embora tenham a mesma fórmula química e a mesma massa molar, eles são diferentes de várias maneiras. A principal diferença entre butano e isobutano é que butano pode ser uma molécula linear ou ramificada, enquanto o isobutano é essencialmente uma molécula ramificada.

Referências:

1. “Butano: Definição, Propriedades e Fórmula.” Study.com, Study.com, disponível aqui. Acessado em 23 de agosto de 2017.2. “NIST Chemistry WebBook, SRD 69.” Isobutane, Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, disponível aqui. Acessado em 23 de agosto de 2017.

Imagem Cortesia

1. “Isobutane-3D-balls” de Ben Mills e Jynto - Derivado do Arquivo: Neopentane-3D-balls.png e Arquivo: Methane-3D-balls.png. (Domínio Público) via Commons Wikimedia2. “Isobutano-n-butano” (Domínio Público) via Commons Wikimedia