Butano (sustancia)

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Butano
General
química fórmula	C 4 H 10
Propiedades físicas
Masa molar	58,12 g/ mol
Densidad	gas (a 0 °C) 2558 (condiciones normales) kg/m³ [1] 0,6010 g/cm³
Energía de ionización	1.7E−18J
Propiedades termales
La temperatura
•  fusión	-138,4°C
•  hirviendo	-0,5°C
•  parpadea	-76 ℉ [2] y -60 °C [2]
•  encendido espontáneo	372°C
Límites explosivos	1,6% vol.
entalpía
•  combustión	124 MJ/m³ 47,9 MJ/kg [1] 2778 kJ/mol
Presion de vapor	207 716.25 Pa
Propiedades químicas
Solubilidad
• en agua	6,1 mg en 100 ml
Clasificación
registro número CAS	106-97-8
PubChem	7843
registro Número EINECS	203-448-7
SONRISAS	CCCC
InChI	InChI=1S/C4H10/c1-3-4-2/h3-4H2,1-2H3IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N
Codex Alimentarius	E943a
RTECS	EJ4200000
CHEBI	37808
un numero	1011
ChemSpider	7555
La seguridad
Concentración límite	300mg/m³
NFPA 704	cuatro una una
Los datos se basan en condiciones estándar (25 °C, 100 kPa) a menos que se indique lo contrario.
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El butano (C 4 H 10 ) es un compuesto orgánico , un hidrocarburo de la clase de los alcanos . En química, el nombre se usa principalmente para referirse al n- butano. La mezcla de n -butano y su isómero isobutano CH(CH 3 ) 3 tiene el mismo nombre . El nombre proviene de la raíz “pero-” (el nombre francés para el ácido butírico  es acide butyrique , del otro griego βούτῡρον , aceite [3] ) y el sufijo “-an” (perteneciente a los alcanos). La inhalación de butano provoca una disfunción del aparato pulmonar-respiratorio. Contenido en gas natural , formado durante el craqueo de productos derivados del petróleo , durante la separación del gas de petróleo asociado, gas natural "graso" . Como representante de los gases de hidrocarburo, es inflamable y explosivo, tiene baja toxicidad, tiene un olor característico específico y tiene propiedades narcóticas . De acuerdo con el grado de impacto en el cuerpo, el gas pertenece a sustancias de la 4ª clase de peligro (poco peligroso) según GOST 12.1.007-76 [4] . Afecta negativamente al sistema nervioso [5] . Cuando se usa en el abuso de sustancias puede ser altamente adictivo.

Isomería

El butano tiene dos isómeros :

título	fórmula	fórmula estructural	punto de fusión, °С	punto de ebullición, °С
n- butano	CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3		−138,3	−0,5
isobutano	CH( CH3 ) 3		−159,6	−11,7

Propiedades físicas

• El butano es un gas combustible incoloro, de olor específico, a presión normal se licua fácilmente a partir de -0,5°C, se congela a -138°C; a presión elevada y temperatura normal, es un líquido altamente volátil. Temperatura crítica +152 °C, presión crítica 3.797 MPa.
• Solubilidad en agua: 6,1 mg por 100 ml (para n - butano, a 20 ° C), se disuelve mucho mejor en disolventes orgánicos [6] ). Puede formar una mezcla azeotrópica con agua a una temperatura de unos 100 °C y una presión de 10 atm.
• Densidad de la fase líquida — 580 kg/m³ [7]
• La densidad de la fase gaseosa en condiciones normales  es de 2,703 kg/m³.
• El calor de combustión es 45,8 MJ/kg (2657 kJ/mol (ver [8] ).

La densidad del butano depende significativamente de la temperatura [9] .

Búsqueda y obtención

• Contenido en gas condensado y gas de petróleo (hasta 12%). Es un producto del craqueo catalítico e hidrocatalítico de fracciones de petróleo. En el laboratorio se puede obtener por la reacción de Wurtz :

Desulfuración (desmercaptanización) de la fracción de butano

La fracción de butano de primera destilación debe purificarse a partir de compuestos de azufre, que están representados principalmente por metil y etil mercaptanos . El método de limpieza de la fracción de butano de los mercaptanos consiste en la extracción alcalina de los mercaptanos de la fracción de hidrocarburos y la posterior regeneración del álcali en presencia de catalizadores homogéneos o heterogéneos con oxígeno atmosférico con liberación de aceite de disulfuro.

Aplicaciones y reacciones

Con la cloración por radicales libres, forma una mezcla de 1-cloro- y 2-clorobutano. Su relación se explica bien por la diferencia en la fuerza de los enlaces C-H en las posiciones 1 y 2 (425 y 411 kJ/mol).

Cuando se quema completamente en el aire, forma dióxido de carbono y agua. El butano se utiliza mezclado con propano en mecheros, en bombonas de gas en estado licuado . El punto de ebullición del butano es de -0,5 °C, muy superior al del propano (-42 °C), por lo que en estado puro solo puede utilizarse en climas cálidos. A veces se utilizan mezclas de "invierno" y "verano" con diferentes composiciones (en verano, butano hasta el 50%, en invierno, no más del 15%). El poder calorífico de 1 kg es de 45,7 MJ (12,72 kWh ).

Con la falta de oxígeno, se forma hollín , monóxido de carbono o una mezcla de ellos:

DuPont ha desarrollado un método para obtener anhídrido maleico a partir de n-butano por oxidación catalítica:

El n - butano es una materia prima para la producción de butileno , 1,3-butadieno , un componente de la gasolina con un alto octanaje. El butano de alta pureza y especialmente el isobutano se pueden utilizar como refrigerante en aplicaciones de refrigeración. El rendimiento de estos sistemas es ligeramente inferior al de los sistemas de freón , pero el butano es respetuoso con el medio ambiente, a diferencia de los refrigerantes de freón.

En la industria alimentaria, el butano está registrado como aditivo alimentario E943a , y el isobutano está registrado E943b como propulsor .

Seguridad

Inflamable. Límites explosivos 1.4-9.3% en aire por volumen. MPC en el aire del área de trabajo es de 300 mg/m³.

Véase también

• isobutano
• ciclobutano

Notas

1. ↑ 1 2 Poder calorífico del metano, butano y propano . Blog del autor de Alexey Zaitsev . Recuperado: 7 de octubre de 2022. (Ruso)
2. ↑ 1 2 PubChem  _
3. ↑ A su vez, otro griego. βούτῡρον "mantequilla" proviene de βοῦς "vaca, buey" y τυρός "queso".
4. ↑ GOST 20448-90. Gases combustibles licuados de hidrocarburos para consumo doméstico . Consultado el 26 de junio de 2011. Archivado desde el original el 7 de enero de 2012. (indefinido)
5. ↑ Medida cromatográfica de gases de concentraciones másicas de hidrocarburos: metano, etano, etileno, propano, propileno, n -butano, alfa-butileno, isopentano en el aire del área de trabajo. Instrucciones metódicas. MUK 4.1.1306-03 (aprobado por el MÉDICO SANITARIO DEL ESTADO JEFE de la Federación Rusa el 30 de marzo de 2003)  (enlace inaccesible)
6. ↑ Enciclopedia Química T1, M. 1988, página 331, Artículo "Butanos"
7. ↑ Propiedades físicas y químicas de la mezcla de propano y butano . Consultado el 11 de agosto de 2012. Archivado desde el original el 1 de octubre de 2012. (indefinido)
8. ↑ butano: propiedades físicas y químicas . www.chemport.ru Consultado el 9 de septiembre de 2019. Archivado desde el original el 13 de septiembre de 2019. (indefinido)
9. ↑ Oleksiy Zivenko. ESPECIFICIDAD CONTABLE DEL GLP DURANTE SU ALMACENAMIENTO Y TRANSPORTE  //  Equipos de Medida y Metrología. - 2019. - Vol. 80 , edición. 3 . — págs. 21–27 . — ISSN 2617-846X 0368-6418, 2617-846X . -doi : 10.23939 / istcmtm2019.03.021 .

Literatura

• Lvov M. D. Butano, hidrocarburo // Diccionario enciclopédico de Brockhaus y Efron  : en 86 volúmenes (82 volúmenes y 4 adicionales). - San Petersburgo. , 1890-1907.

Enlaces

Butano - Biblioteca técnica Neftegaz.RU [ Recurso electrónico ]

hidrocarburos
alcanos	Metano etano Propano Butano isobutano pentano isopentano neopentano Hexano heptano Octano isooctano Nonan Decano Undecan dodecano tridecano tetradecano pentadecano hexadecano heptadecano octadecano Nonadecán muelle Eikozán Geneikosan Docosán Trikozán tetracosano pentacosano Gentriacontán pentatriocontano Hectano nocontatrican
alquenos	Etileno propeno butenos Pentenos hexenos heptenos octeno
alquinos	Acetileno propino Pero en
dienos	Propadien Butadieno isopreno ciclobutadieno
Otros insaturados	Vinilacetileno diacetileno Caroteno
cicloalcanos	ciclopropano ciclobutano ciclopentano ciclohexano cicloheptano ciclooctano ciclononano ciclodecano cicloundecano ciclodecano ciclotridecano ciclotetradecano ciclopentadecano ciclohexadecano cicloheptadecano
cicloalquenos	ciclopropeno ciclobuteno ciclopenteno ciclohexeno ciclohepteno 1,3-ciclohexadieno 1,4-ciclohexadieno 1,5-ciclooctadieno
aromático	Benceno tolueno dimetilbencenos Etilbencina propilbenceno Cumol estireno Fenilacetileno difenilo difenilmetano trifenilmetano tetrafenilmetano mesitileno hexametilbenceno
Policíclico	Calcomanía
Aromáticos policíclicos	Naftalina antraceno benzantraceno Pentaceno fenantreno pireno Benzpireno azuleno Chrysen indén indán
ver también: Compuestos binarios de hidrógeno ácidos inorgánicos