主な違い – ブタンとイソブタン
ブタンは有機化合物です。この分子は、異性体として知られるいくつかの形態で見つけることができます。イソブタンはブタンの構造異性体です。ブタンとイソブタンはどちらも気体の炭化水素化合物です。これらの化合物はC原子とH原子のみで構成されているため、炭化水素です。ブタンとイソブタンの化学式は同じです:C4 H10 .したがって、それらは同じモル質量値を持ちます。これらの化合物は可燃性であるため、燃焼用の燃料として使用できます。ブタンとイソブタンの主な違いは、イソブタンは本質的に分岐分子であるのに対し、ブタンは直鎖または分岐分子のいずれかであることです。
対象となる主な分野
1.ブタンとは
– 定義、プロパティ、およびアプリケーション
2.イソブタンとは
– 定義、プロパティ、およびアプリケーション
3.ブタンとイソブタンの類似点は何ですか
– 共通機能の概要
4.ブタンとイソブタンの違いは何ですか
– 主な相違点の比較
主な用語:ブタン、燃料、イソブタン、異性体、炭化水素 
ブタンとは
ブタンは炭化水素であり、異性体として知られるいくつかの形で存在する可能性があります。ブタンの化学式は C4 です H10 .炭素原子間に二重結合がないため、アルカンです。ブタンのモル質量は約 58 g/mol です。室温および大気圧では、ブタンは無色のガスで、ガソリンのようなにおいがあります。
ブタンの主な供給源は原油です。原油には少量のブタンが含まれています。ブタンは石油精製の副産物でもあります。いくつかの異性体が存在する可能性があります。これらの異性体は構造異性体と呼ばれます。ブタンには、n-ブタンとイソブタンの 2 つの異性体があります。 n-ブタンは、ブタンの直鎖状の直鎖状です。イソブタンはブタンの分岐構造です。ブタンという用語は、これらの異性体の 1 つまたはそれらの混合物を表すために使用できます。
図 1:ブタンの 2 つの異性体。イソブタン (上) と n-ブタン (下)
ブタンは酸素の存在下で燃焼する可能性があります。これは、ブタンが非常に可燃性であるためです。十分な酸素があれば、ブタンは完全燃焼します。酸素が不足すると、ブタンは不完全燃焼します。どちらの場合も、燃焼によって熱エネルギーが生成されます。
ブタンは、ガソリンの気化促進剤として使用できます。したがって、ブタンはガソリンへの添加剤になることがあります。ブタンは燃料として直接使用することもできます。たとえば、簡単に液化して、料理などの家庭用に販売できます。ブタンの沸点は1℃以下なので、ブタン液は常温ですぐに気化してしまいます。
イソブタンとは
イソブタンは、n-ブタンの構造異性体です。イソブタンの化学式はC4 H10 .イソブタンのモル質量は約 58 g/mol です。分岐構造を持つアルカンです。ここでは、3 つのメチル基と H 原子が中央の炭素原子に結合しています。イソブタンの中心炭素原子の周りの形状は四面体です。イソブタンも室温および大気圧で無色の気体です。 n-ブタンとは異なり、無臭のガスです。
図 02:イソブタンの球棒モデル
イソブタンは、通常のブタンよりも沸点が非常に低いです。イソブタンの沸点は約-11℃です。この違いの理由は、イソブタンの分岐構造にあります。線状分子は、分枝分子よりも多くのファン デル ワールス力を持つことができます。 (直鎖状構造の表面積は分岐分子の表面積よりも大きいため、分子間のファン デル ワールス力が大きくなります。)ファン デル ワールス力が弱いか少ないと、分子同士を分離しやすくなります。したがって、沸点が低下します。
イソブタンの原子の空間配置の違いにより、化学的および物理的特性はブタンのそれとは異なります。イソブタンは、n-ブタンの異性化から形成できます。これは触媒反応であり、可逆的です。この異性化は、オレフィンと呼ばれる中間体を介して行われます。プロセスの効率は、システムの温度に依存します。
冷媒としてイソブタンが使用されています。イソブタンはオゾン層にほとんど影響を与えないため、冷蔵庫で使用されるクロロフルオロカーボンなどの化合物に適した置換基です。
ブタンとイソブタンの類似点
- ブタンとイソブタンは炭化水素化合物です。
- どちらも同じ化学式です。
- どちらも同じモル質量です。
- どちらの化合物も sp 混成炭素原子で構成されています。
- どちらも室温および大気圧で無色の気体です。
ブタンとイソブタンの違い
定義
ブタン: ブタンは、異性体としていくつかの形態で発生する可能性がある炭化水素です。
イソブタン: イソブタンは、n-ブタンの構造異性体です。
化学構造
ブタン: ブタンは、直鎖構造と分岐構造の混合物です。
イソブタン: イソブタンは本質的に分岐構造です。
沸点
ブタン: ブタンの沸点は約1℃です。
イソブタン: イソブタンの沸点は約-11℃です。
臭い
ブタン: ブタンにはガソリンのような臭いがあります。
イソブタン: イソブタンは無臭です。
結論
ブタンとイソブタンは、微量成分として原油に含まれる炭化水素化合物です。石油精製のパラフィン留分と呼ばれる小さなアルカン化合物です。それらは同じ化学式と同じモル質量を持っていますが、いくつかの点で異なります.ブタンとイソブタンの主な違いは、イソブタンは本質的に分岐分子であるのに対し、ブタンは直鎖または分岐分子のいずれかであることです。
参考文献:
1. 「ブタン：定義、特性、式。」 Study.com、Study.com、こちらから入手できます。 2017 年 8 月 23 日にアクセス。
2. 「NIST Chemistry WebBook、SRD 69」。イソブタン、米国国立標準技術研究所、こちらから入手可能。 2017 年 8 月 23 日にアクセス。
画像提供
1. Ben Mills と Jynto による「Isobutane-3D-balls」 – File:Neopentane-3D-balls.png と File:Mthan-3D-balls.png の派生物。 (パブリック ドメイン) コモンズ ウィキメディア経由
2. Commons Wikimedia経由の「イソブタン-n-ブタン」（パブリックドメイン）
