Verschil tussen butaan en isobutaan

Belangrijkste verschil - Butaan versus isobutaan

Butaan is een organische verbinding. Dit molecuul kan worden gevonden in verschillende vormen die bekend zijn als isomeren. Isobutaan is een structurele isomeer van butaan. Zowel butaan als isobutaan zijn gasvormige koolwaterstofverbindingen. Het zijn koolwaterstoffen omdat deze verbindingen alleen uit C- en H-atomen bestaan. Zowel butaan als isobutaan hebben dezelfde chemische formule: C₄H₁₀. Daarom hebben ze dezelfde molaire massa-waarden. Deze verbindingen zijn ontvlambaar en kunnen dus worden gebruikt als brandstof voor verbranding. Het grootste verschil tussen butaan en isobutaan is dat butaan kan een lineair of vertakt molecuul zijn, terwijl isobutaan in wezen een vertakt molecuul is.

Key Areas Covered

1. Wat is Butaan
      - Definitie, eigenschappen en toepassingen
2. Wat is Isobutaan
      - Definitie, eigenschappen en toepassingen
3. Wat zijn de overeenkomsten tussen butaan en isobutaan
      - Overzicht van gemeenschappelijke functies
4. Wat is het verschil tussen butaan en isobutaan
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: butaan, brandstof, isobutaan, isomeren, koolwaterstoffen

Wat is Butaan

Butaan is een koolwaterstof die in verschillende vormen kan voorkomen, bekend als isomeren. De chemische formule van butaan is C₄H₁₀. Het is een alkaan omdat er geen dubbele bindingen zijn tussen koolstofatomen. De molaire massa van butaan is ongeveer 58 g / mol. Bij kamertemperatuur en atmosferische druk is butaan een kleurloos gas dat een benzine-achtige geur heeft.

De belangrijkste bron van butaan is ruwe olie. Ruwe olie heeft butaan als een ondergeschikte component. Butaan is ook een bijproduct van aardolieraffinage. Het kan in verschillende isomere vormen voorkomen. Deze isomeren worden structurele isomeren genoemd. Er zijn twee isomeren van butaan: n-butaan en isobutaan. n-butaan is de lineaire, rechtketenige vorm van butaan. Isobutaan is de vertakte structuur van butaan. De term butaan kan worden gebruikt om een van deze isomeren of een mengsel daarvan te beschrijven.

Figuur 1: Twee isomeren van butaan; Isobutaan (boven) en n-butaan (onder)

Butaan kan worden verbrand in aanwezigheid van zuurstof. Dit komt omdat butaan hoogst ontvlambaar is. Als er voldoende zuurstof is, ondergaat butaan een volledige verbranding. Als er niet genoeg zuurstof is, zal butaan onvolledige verbranding ondergaan. In beide gevallen produceert verbranding warmte-energie.

Butaan kan worden gebruikt als een versterker voor de vervluchtiging van benzine. Daarom is butaan soms een toevoeging aan benzine. Butaan kan ook direct als brandstof worden gebruikt. Het kan bijvoorbeeld gemakkelijk worden vloeibaar gemaakt en voor huishoudelijke doeleinden worden verkocht, zoals koken. Aangezien het kookpunt van butaan 1 is^OC of minder, butaanvloeistof verdampt onmiddellijk bij kamertemperatuur.

Wat is Isobutaan

Isobutaan is een structurele isomeer van n-butaan. De chemische formule van isobutaan is C₄H₁₀. De molaire massa van isobutaan is ongeveer 58 g / mol. Het is een alkaan met een vertakte structuur. Hier zijn drie methylgroepen en een H-atoom gebonden aan een centraal koolstofatoom. De geometrie rond het centrale koolstofatoom van isobutaan is tetraedrisch. Isobutaan is ook een kleurloos gas bij kamertemperatuur en atmosferische druk. In tegenstelling tot n-butaan is het een geurloos gas.

Figuur 02: Bal en stokmodel van isobutaan

Isobutaan heeft een heel laag kookpunt dan dat van normale butaan. Het kookpunt van isobutaan is ongeveer -11^OC. De reden voor dit verschil is de vertakte structuur van isobutaan. Een lineair molecuul kan meer Van der Waal-krachten hebben dan dat van een vertakt molecuul. (Het oppervlak van een lineaire structuur is hoger dan het oppervlak van een vertakt molecuul, waardoor het meer Van der Waal-krachten tussen moleculen heeft.). De aanwezigheid van zwakke of minder hoeveelheid Van der Waal-krachten maakt het gemakkelijker moleculen van elkaar te scheiden. Daarom is het kookpunt verlaagd.

Vanwege het verschil in de ruimtelijke rangschikking van atomen van isobutaan, verschillen de chemische en fysische eigenschappen van die van butaan. Isobutaan kan worden gevormd door de isomerisatie van n-butaan. Het is een katalytische reactie en is omkeerbaar. Deze isomerisatie wordt uitgevoerd door een tussenproduct dat alkenen wordt genoemd. De efficiëntie van het proces is afhankelijk van de temperatuur van het systeem.

Isobutaan wordt gebruikt als koelmiddel. Omdat het een verwaarloosbaar effect heeft op de ozonlaag, is isobutaan een goede substituent voor verbindingen zoals chloorfluorkoolstof die in koelkasten wordt gebruikt.

Overeenkomsten tussen butaan en isobutaan

Butaan en isobutaan zijn koolwaterstofverbindingen.
Beide hebben dezelfde chemische formule.
Beide hebben dezelfde molecuulmassa.
Beide verbindingen zijn samengesteld uit sp³ gehybridiseerde koolstofatomen.
Beide zijn kleurloze gassen bij kamertemperatuur en atmosferische druk.

Verschil tussen butaan en isobutaan

Definitie

Butaan: Butaan is een koolwaterstof die in verschillende vormen als isomeren kan voorkomen.

isobutaan Isobutaan is een structurele isomeer van n-butaan.

Chemische structuur

Butaan: Butaan is een mengsel van lineaire structuren en vertakte structuren.

isobutaan Isobutaan is in wezen een vertakte structuur.

Kookpunt

Butaan: Het kookpunt van butaan is ongeveer 1^OC.

isobutaan Het kookpunt van isobutaan is ongeveer -11^OC.

Geur

Butaan: Butaan heeft een benzine-achtige geur.

isobutaan Isobutaan is geurloos.

Conclusie

Butaan en isobutaan zijn koolwaterstofverbindingen die in ruwe olie als ondergeschikte bestanddelen kunnen worden gevonden. Het zijn kleine alkaanverbindingen die paraffinefractie van aardolieraffinage worden genoemd. Hoewel ze dezelfde chemische formule en dezelfde molecuulmassa hebben, verschillen ze op verschillende manieren. Het grootste verschil tussen butaan en isobutaan is dat butaan kan een lineair of vertakt molecuul zijn, terwijl isobutaan in wezen een vertakt molecuul is.

Referenties:

1. "Butaan: definitie, eigenschappen en formule." Study.com, Study.com, hier beschikbaar. Betreden op 23 augustus 2017.
2. "NIST Chemistry WebBook, SRD 69." Isobutane, nationaal instituut voor normen en technologie, hier beschikbaar. Betreden op 23 augustus 2017.

Afbeelding Met dank

1. "Isobutane-3D-ballen" door Ben Mills en Jynto - Afgeleide van Bestand: Neopentane-3D-balls.png en Bestand: Methane-3D-balls.png. (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Isobutane-n-butaan" (Public Domain) via Commons Wikimedia

Wetenschap