Différence entre le butane et l'isobutane

Différence principale - Butane vs Isobutane

Le butane est un composé organique. Cette molécule peut être trouvée sous plusieurs formes appelées isomères. L'isobutane est un isomère structural du butane. Le butane et l'isobutane sont tous deux des composés hydrocarbonés gazeux. Ce sont des hydrocarbures car ces composés ne sont composés que d'atomes de C et de H. Le butane et l'isobutane ont tous deux la même formule chimique: C₄H_dix. Par conséquent, ils ont les mêmes valeurs de masse molaire. Ces composés sont inflammables et peuvent donc être utilisés comme combustible pour la combustion. La principale différence entre le butane et l'isobutane est que le butane peut être une molécule linéaire ou ramifiée alors que l'isobutane est essentiellement une molécule ramifiée.

Zones clés couvertes

1. Qu'est-ce que le butane
      - Définition, propriétés et applications
2. Qu'est-ce que l'isobutane
      - Définition, propriétés et applications
3. Quelles sont les similitudes entre le butane et l'isobutane
      - Aperçu des caractéristiques communes
4. Quelle est la différence entre le butane et l'isobutane
      - Comparaison des différences clés

Termes clés: butane, carburant, isobutane, isomères, hydrocarbures

Qu'est-ce que le butane

Le butane est un hydrocarbure pouvant se présenter sous plusieurs formes appelées isomères. La formule chimique du butane est C₄H_dix. C'est un alcane puisqu'il n'y a pas de doubles liaisons entre les atomes de carbone. La masse molaire de butane est d'environ 58 g / mol. À la température ambiante et à la pression atmosphérique, le butane est un gaz incolore qui dégage une odeur semblable à celle de l'essence..

La principale source de butane est le pétrole brut. Le pétrole brut contient du butane comme composant mineur. Le butane est également un sous-produit du raffinage du pétrole. Cela peut se produire sous plusieurs formes isomères. Ces isomères sont appelés isomères structurels. Il existe deux isomères du butane: le n-butane et l'isobutane. Le n-butane est la forme linéaire linéaire du butane. L'isobutane est la structure ramifiée du butane. Le terme butane peut être utilisé pour décrire l'un de ces isomères ou un mélange de ceux-ci..

Figure 1: Deux isomères de butane; Isobutane (en haut) et n-butane (en bas)

Le butane peut être brûlé en présence d'oxygène. C'est parce que le butane est hautement inflammable. S'il y a suffisamment d'oxygène, le butane subit une combustion complète. S'il n'y a pas assez d'oxygène, le butane subira une combustion incomplète. Dans les deux cas, la combustion produit de l'énergie thermique.

Le butane peut être utilisé comme activateur pour la volatilisation de l'essence. Par conséquent, le butane est parfois un additif à l'essence. Le butane peut également être utilisé directement comme carburant. Par exemple, il peut être facilement liquéfié et vendu à des fins domestiques telles que la cuisine. Depuis le point d'ébullition du butane est 1^oC ou moins, le butane liquide se vaporise immédiatement à la température ambiante.

Qu'est-ce que l'isobutane

L'isobutane est un isomère structural du n-butane. La formule chimique de l'isobutane est C₄H_dix. La masse molaire d'isobutane est d'environ 58 g / mol. C'est un alcane qui a une structure ramifiée. Ici, trois groupes méthyle et un atome H sont liés à un atome de carbone central. La géométrie autour de l'atome de carbone central de l'isobutane est tétraédrique. L'isobutane est également un gaz incolore à la température ambiante et à la pression atmosphérique. Contrairement au n-butane, c'est un gaz sans odeur.  

Figure 02: Modèle balle et bâton d'isobutane

L'isobutane a un point d'ébullition très bas que celui du butane normal. Le point d'ébullition de l'isobutane est d'environ -11^oC. La raison de cette différence est la structure ramifiée de l'isobutane. Une molécule linéaire peut avoir plus de forces de Van Der Waal que celle d'une molécule ramifiée. (La surface d'une structure linéaire est supérieure à celle d'une molécule ramifiée, ce qui lui permet d'avoir plus de forces de Van Der Waal entre les molécules.). La présence de forces de Van Der Waal faibles ou moindres facilite la séparation des molécules. Par conséquent, le point d'ébullition est diminué.

En raison de la différence dans la disposition spatiale des atomes d'isobutane, les propriétés chimiques et physiques sont différentes de celles du butane. L'isobutane peut être formé par l'isomérisation du n-butane. C'est une réaction catalytique et est réversible. Cette isomérisation se fait par un intermédiaire appelé oléfines. L'efficacité du processus dépend de la température du système.

L'isobutane est utilisé comme réfrigérant. Comme il a un effet négligeable sur la couche d'ozone, l'isobutane est un bon substitut pour des composés tels que le chlorofluorocarbone utilisé dans les réfrigérateurs.

Similitudes entre le butane et l'isobutane

• Le butane et l'isobutane sont des composés d'hydrocarbures.
• Les deux ont la même formule chimique.
• Les deux ont la même masse molaire.
• Les deux composés sont composés de sp³ atomes de carbone hybrides.
• Les deux sont des gaz incolores à la température ambiante et à la pression atmosphérique.

Différence entre le butane et l'isobutane

Définition

Butane: Le butane est un hydrocarbure pouvant se présenter sous plusieurs formes sous forme d'isomères..

Isobutane: L'isobutane est un isomère structural du n-butane.

Structure chimique

Butane: Le butane est un mélange de structures linéaires et de structures ramifiées.

Isobutane: L'isobutane est essentiellement une structure ramifiée.

Point d'ébullition

Butane: Le point d'ébullition du butane est d'environ 1^oC.

Isobutane: Le point d'ébullition de l'isobutane est d'environ -11^oC.

Odeur

Butane: Le butane a une odeur d'essence.

Isobutane: L'isobutane est inodore.

Conclusion

Le butane et l'isobutane sont des composés d'hydrocarbures que l'on peut trouver dans le pétrole brut en tant que constituants mineurs. Ce sont de petits composés d’alcane qui sont appelés fraction de paraffine du raffinage du pétrole. Bien qu'ils aient la même formule chimique et la même masse molaire, ils diffèrent de plusieurs manières. La principale différence entre le butane et l'isobutane est que le butane peut être une molécule linéaire ou ramifiée alors que l'isobutane est essentiellement une molécule ramifiée.

Références:

1. «Butane: définition, propriétés et formules». Study.com, Study.com, disponible ici. Consulté le 23 août 2017.
2. “WebBook NIST Chemistry, SRD 69.” Isobutane, Institut national des normes et de la technologie, disponible ici. Consulté le 23 août 2017.

Courtoisie d'image

1. “Isobutane-3D-balls” de Ben Mills et Jynto - Dérivée de File: Neopentane-3D-balls.png et File: Methane-3D-balls.png. (Domaine public) via Commons Wikimedia
2. «Isobutane-n-butane» (domaine public) via Commons Wikimedia