Butano - Butane

Não deve ser confundido com buteno , butino ou Butão .

Butano
Fórmula esquelética de butano com todos os hidrogênios implícitos mostrados
Fórmula esquelética de butano com todos os átomos de carbono e hidrogênio mostrados
Modelo bola-e-stick da molécula de butano
Modelo de preenchimento de espaço da molécula de butano
Nomes
Nome IUPAC preferido
Butano
Nome IUPAC sistemático
Tetracarbano (nunca recomendado)
Outros nomes
Hidreto de butila; Quartano; Refrigerante 3-11-0
Identificadores
Modelo 3D ( JSmol )
969129
ChEBI
ChEMBL
ChemSpider
ECHA InfoCard 100,003,136 Edite isso no Wikidata
Número EC
Número E E943a (agentes de envidraçamento, ...)
1148
KEGG
Malha butano
Número RTECS
UNII
Número ONU 1011
  • InChI = 1S / C4H10 / c1-3-4-2 / ​​h3-4H2,1-2H3 VerificaY
    Chave: IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N VerificaY
  • CCCC
Propriedades
C 4 H 10
Massa molar 58,124  g · mol −1
Aparência Gás incolor
Odor Semelhante a gasolina ou semelhante a gás natural
Densidade 2,48 kg / m 3 (a 15 ° C (59 ° F))
Ponto de fusão -140 a -134 ° C; -220 a -209 ° F; 133 a 139 K
Ponto de ebulição -1 a 1 ° C; 30 a 34 ° F; 272 a 274 K
61 mg / L (a 20 ° C (68 ° F))
log P 2.745
Pressão de vapor ~ 170 kPa a 283 K
11 nmol Pa −1 kg −1
Ácido conjugado Butanium
−57,4 · 10 −6 cm 3 / mol
Termoquímica
98,49 J / (K · mol)
Entalpia de
formação padrão (Δ f H ⦵ 298 )
−126,3–−124,9 kJ / mol
Entalpia
padrão de combustão (Δ c H ⦵ 298 )
-2,8781- -2,8769 MJ / mol
Perigos
Ficha de dados de segurança Veja: página de dados
Pictogramas GHS GHS02: Inflamável GHS04: Gás Comprimido
Palavra-sinal GHS Perigo
H220
P210
NFPA 704 (diamante de fogo)
1
4
0
Ponto de inflamação −60 ° C (−76 ° F; 213 K)
405 ° C (761 ° F; 678 K)
Limites explosivos 1,8–8,4%
NIOSH (limites de exposição à saúde dos EUA):
PEL (permitido)
 Nenhum
REL (recomendado)
 TWA 800 ppm (1900 mg / m 3 )
IDLH (perigo imediato)
 1600 ppm
Compostos relacionados
Alcanos relacionados
Compostos relacionados
 Perfluorobutano
Página de dados suplementares
Índice de refração ( n ),
constante dielétrica (ε r ), etc.

Dados termodinâmicos
 Comportamento da fase
sólido-líquido-gás
UV , IR , NMR , MS
Exceto onde indicado de outra forma, os dados são fornecidos para materiais em seu estado padrão (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
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Referências da Infobox

Butano ( / b ju t eɪ n / ) ou n -butano é um alcano com a fórmula C 4 H 10 . O butano é um gás à temperatura e pressão atmosférica ambientes. Butano é altamente inflamável, incolor, facilmente liquefeito gás que vaporiza rapidamente à temperatura ambiente. O nome butano vem das raízes but- (do ácido butírico , em homenagem à palavra grega para manteiga) e -ano . Foi descoberto pelo químico Edward Frankland em 1849. Foi encontrado dissolvido em petróleo bruto em 1864 por Edmund Ronalds , que foi o primeiro a descrever suas propriedades.

História

O butano foi descoberto pelo químico Edward Frankland em 1849. Foi encontrado dissolvido em petróleo bruto em 1864 por Edmund Ronalds, que foi o primeiro a descrever suas propriedades.

Isômeros

Artigo principal: C4H10
Nome comum butano normal,
butano n ramificado
n -butano 		isobutano
i- butano
Nome IUPAC butano metilpropano

Diagrama molecular		 Butan Lewis.svg Isobutane 1.svg

Diagrama Esquelético		 Butane simple.svg I-Butano-2D-Skeletal.svg

A rotação em torno da ligação C − C central produz duas conformações diferentes ( trans e gauche ) para o n- butano.

Reações

Espectro da chama azul de um maçarico de butano mostrando a emissão da banda do radical molecular CH e bandas C 2 Swan

Quando o oxigênio é abundante, o butano queima para formar dióxido de carbono e vapor d'água; quando o oxigênio é limitado, carbono ( fuligem ) ou monóxido de carbono também podem ser formados. O butano é mais denso que o ar.

Quando houver oxigênio suficiente:

2 C 4 H 10 + 13 O 2 → 8 CO 2 + 10 H 2 O

Quando o oxigênio é limitado:

2 C 4 H 10 + 9 O 2 → 8 CO + 10 H 2 O

Em peso, o butano contém cerca de 49,5  MJ / kg (13,8  kWh / kg; 22,5 MJ / lb ; 21.300  Btu / lb) ou em volume líquido 29,7 megajoules por litro (8,3 kWh / l; 112 MJ / US gal; 107.000 Btu / US garota).

A temperatura adiabática máxima da chama do butano com ar é 2.243 K (1.970 ° C; 3.578 ° F).

O n- butano é a matéria-prima para o processo catalítico da DuPont para a preparação de anidrido maleico :

2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 + 7 O 2 → 2 C 2 H 2 (CO) 2 O + 8 H 2 O

O n- butano, como todos os hidrocarbonetos, sofre cloração de radical livre fornecendo tanto 1-cloro quanto 2-clorobutanos, bem como derivados mais altamente clorados. As taxas relativas de cloração são parcialmente explicadas pelas diferentes energias de dissociação das ligações , 425 e 411 kJ / mol para os dois tipos de ligações CH.

Usos

O butano normal pode ser usado para mistura de gasolina , como gás combustível, solvente de extração de fragrância, sozinho ou em mistura com propano , e como matéria-prima para a fabricação de etileno e butadieno , um ingrediente chave da borracha sintética . O isobutano é usado principalmente por refinarias para aumentar (aumentar) o número de octanas da gasolina para motores.

Quando misturado com propano e outros hidrocarbonetos, pode ser referido comercialmente como GLP , para gás liquefeito de petróleo. É usado como componente da gasolina, como matéria-prima para a produção de petroquímicos básicos no steam cracking , como combustível para isqueiros e como propelente em aerossóis como desodorantes .

Formas muito puras de butano, especialmente isobutano, podem ser usadas como refrigerantes e substituíram amplamente os halometanos , que destroem a camada de ozônio , por exemplo, em refrigeradores e freezers domésticos. A pressão de operação do sistema para butano é menor do que para halometanos, como R-12 , portanto, sistemas R-12, como em sistemas de ar condicionado automotivos, quando convertidos em butano puro não funcionarão de maneira ideal e, portanto, uma mistura de isobutano e propano é usado para fornecer desempenho do sistema de resfriamento comparável ao R-12.

O butano também é usado como combustível mais leve para um isqueiro comum ou maçarico de butano e é vendido engarrafado como combustível para cozinhar, churrascos e fogões de acampamento. O mercado global de botijões de butano é dominado por fabricantes sul-coreanos .

Como combustível, muitas vezes é misturado com pequenas quantidades de sulfeto de hidrogênio e mercaptanos que darão ao gás não queimado um cheiro desagradável facilmente detectado pelo nariz humano. Desta forma, vazamentos de butano podem ser facilmente identificados. Embora o sulfeto de hidrogênio e os mercaptanos sejam tóxicos, eles estão presentes em níveis tão baixos que o risco de sufocação e incêndio pelo butano se torna uma preocupação muito antes da toxicidade. O butano mais comercialmente disponível também contém uma certa quantidade de óleo contaminante que pode ser removido por filtração, mas que, de outra forma, deixará um depósito no ponto de ignição e pode eventualmente bloquear o fluxo uniforme de gás. O butano usado na extração de fragrâncias não contém esses contaminantes e os gases de butano podem causar explosões de gás em áreas mal ventiladas se os vazamentos passarem despercebidos e forem inflamados por faísca ou chama. O butano em sua forma mais pura também é usado como solvente na extração industrial de óleos de cannabis.

  • Latas de combustível de butano para uso em fogões de acampamento

  • Butano mais leve, mostrando reservatório de butano líquido

  • Uma lata de spray aerossol, que pode estar usando butano como propelente

  • Cilindro de gás butano usado para cozinhar

Efeitos e problemas de saúde

A inalação de butano pode causar euforia , sonolência , inconsciência , asfixia , arritmia cardíaca , flutuações na pressão sanguínea e perda temporária de memória, quando abusado diretamente de um recipiente altamente pressurizado, e pode resultar em morte por asfixia e fibrilação ventricular . Ele entra no suprimento de sangue e em segundos produz intoxicação. O butano é a substância volátil mais utilizada no Reino Unido e foi a causa de 52% das mortes relacionadas ao solvente em 2000. Pulverizando butano diretamente na garganta, o jato de fluido pode resfriar rapidamente até −20 ° C (−4 ° F) por expansão, causando laringoespasmo prolongado . " Do tubo aspirador morte súbita síndrome", descrito pela primeira vez por baixo em 1970, é a causa única mais comum de morte relacionada solvente, resultando em 55% dos casos fatais conhecidos.

Veja também

Referências

links externos