부탄(C₄H₁₀)은 인화성이 높은 탄화수소 가스입니다. 효율적인 연소 특성과 휴대성으로 인해 라이터 및 캠프 스토브의 연료로 일반적으로 사용됩니다.
| IUPAC 이름 | 부탄 |
| 분자식 | C₄H₁₀ |
| CAS 번호 | 106-97-8 |
| 동의어 | n-부탄, 부틸하이드라이드, 메틸에틸메탄, 디에틸 |
| 인치 | InChI=1S/C4H10/c1-3-4-2/h3-4H2.1-2H3 |
부탄의 성질
부탄 공식
부탄의 공식은 C₄H₁₀이며 이는 4개의 탄소 원자와 10개의 수소 원자로 구성되어 있음을 나타냅니다. 이 공식은 부탄의 화학적 구성에 대한 귀중한 정보를 제공하여 과학자들이 부탄의 특성과 작용을 연구할 수 있도록 해줍니다.
부탄 몰 질량
부틸 하이드라이드의 몰 질량은 구성 요소의 원자 질량을 더하여 계산할 수 있습니다. 부틸 수소화물(C₄H₁₀)의 경우 몰 질량은 몰당 약 58.12g입니다. 몰 질량은 다양한 화학 계산에서 중요한 매개변수이며 부틸 수소화물의 물리적, 화학적 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다.
부탄의 끓는점
부틸 수소화물은 약 -1°C(30°F)의 상대적으로 낮은 끓는점을 갖습니다. 이는 이 온도 이상에서 부틸 수소화물이 액체상에서 기체상으로 쉽게 전환된다는 것을 의미합니다. 낮은 끓는점으로 인해 부틸 수소화물은 라이터 및 휴대용 캠프 스토브와 같은 응용 분야에 이상적인 연료가 됩니다.
부탄 융점
부틸 하이드라이드의 녹는점은 대략 -138.4°C(-217.12°F)입니다. 이 온도 이하에서는 고체 부틸 하이드라이드가 상 변화를 거쳐 액체가 됩니다. 그러나 일반적인 대기 조건에서는 부틸 수소화물이 기체 형태로 흔히 발견됩니다.
부탄 밀도 g/mL
부틸 하이드라이드의 밀도는 밀리리터당 약 2.48g입니다. 이는 부틸하이드라이드가 밀도가 1g/mL인 물보다 가볍다는 것을 의미합니다. 부틸하이드라이드의 밀도는 연소 특성뿐만 아니라 보관이나 운송 중 거동을 결정하는 중요한 특성입니다.
부탄 분자량
부틸 하이드라이드의 분자량은 몰당 약 58.12g입니다. 이는 단일 부틸 수소화물 분자에 포함된 모든 원자의 원자량의 합을 나타냅니다. 분자량은 다양한 과학적 계산에 필수적인 매개변수이며 부틸하이드라이드의 특성과 거동을 이해하는 데 도움이 됩니다.
부탄의 구조
부틸 하이드라이드의 구조는 4개의 탄소 원자로 구성된 직쇄에 10개의 수소 원자가 결합되어 있습니다. 탄소 원자는 연속적인 선으로 배열되어 있으며 각 탄소 원자는 인접한 두 개의 탄소 원자 및 세 개의 수소 원자와 단일 결합을 형성합니다. 이 선형 구조는 부틸 수소화물의 물리적, 화학적 특성에 기여합니다.
부탄의 용해도
부틸수소화물은 물에 상대적으로 불용성인 것으로 간주됩니다. 비극성 특성과 물 분자와의 분자간 상호 작용이 약하기 때문에 용해도가 낮습니다. 그러나 부틸하이드라이드는 에탄올이나 아세톤과 같은 유기용매에 잘 녹는다. 이러한 용해도 거동은 추출 공정 및 용매 기반 반응과 같은 다양한 응용 분야에서 중요합니다.
| 모습 | 무색 가스 |
| 비중 | 2.48 |
| 색상 | 해당 없음 |
| 냄새가 나다 | 냄새 없는 |
| 몰 질량 | 58.12g/몰 |
| 밀도 | 2.48g/ml |
| 융합점 | -138.4°C(-217.12°F) |
| 비점 | -1°C(30°F) |
| 플래시 도트 | -60°C(-76°F) |
| 물에 대한 용해도 | 불용성 |
| 용해도 | 유기 용매에 용해됨 |
| 증기압 | 20°C에서 2.4 ATM |
| 증기 밀도 | 2.07(공기=1) |
| pKa | 해당 없음 |
| pH | 해당 없음 |
부탄 안전 및 위험
부틸 수소화물은 고려해야 할 특정 안전 위험을 초래합니다. 이는 인화성이 매우 높은 가스이며 점화원이 있는 경우 쉽게 발화할 수 있습니다. 우발적인 화재나 폭발을 방지하기 위해 예방 조치를 취해야 합니다. 가연성 증기가 축적되는 것을 방지하려면 통풍이 잘 되는 곳에 부틸 수소화물을 보관하고 취급하는 것이 중요합니다. 부틸하이드라이드를 직접 흡입하면 산소를 대체하고 질식을 일으킬 수 있으므로 해로울 수 있습니다. 또한, 고농도의 부틸하이드라이드에 노출되면 현기증, 졸음, 메스꺼움을 유발할 수 있습니다. 적절하게 설계되고 승인된 장비에서 부틸 수소화물을 사용하고 화염이나 스파크와의 접촉을 피하는 등 적절한 안전 예방조치를 따르는 것이 필수적입니다.
| 위험 기호 | 가연성 가스 |
| 보안 설명 | 화염과 스파크로부터 멀리하십시오. 통풍이 잘되는 곳에 보관하십시오. 흡입 및 직접적인 접촉을 피하십시오. |
| UN 식별자 | 유엔 1011 |
| HS 코드 | 2711.12.20 |
| 위험등급 | 클래스 2.1(인화성 가스) |
| 포장그룹 | 포장 그룹 II |
| 독성 | 부틸하이드라이드는 일반적으로 독성이 낮은 것으로 간주됩니다. 그러나 고농도를 흡입하면 현기증, 졸음, 메스꺼움을 유발할 수 있습니다. 또한 밀폐된 공간에서 산소를 대체하여 질식을 일으킬 수도 있습니다. 안전을 보장하려면 적절한 환기 및 취급 절차를 따라야 합니다. |
부탄 합성 방법
주로 석유나 천연가스 생산과 관련된 다양한 방법으로 부틸수소화물을 합성합니다.
분별 증류: 원유 또는 석유를 분별 증류하는 동안 이 공정에서는 부산물로 부틸 수소화물이 생성됩니다. 정제 과정에서는 끓는점을 기준으로 서로 다른 탄화수소 유분을 분리하는데, 부틸 수소화물은 분리할 수 있는 성분 중 하나입니다.
천연가스 처리: 천연가스 처리에서는 부틸 수소화물도 생산됩니다. 천연 가스에는 메탄 과 부틸 수소화물과 같은 고급 탄화수소를 포함한 다양한 탄화수소가 포함되어 있습니다. 천연가스 혼합물은 흡수 또는 극저온 분리와 같은 공정을 거쳐 부틸하이드라이드를 분리합니다.
탄화수소 분해: 분해 공정은 더 큰 탄화수소 사슬을 더 작은 사슬로 분해하여 부틸 수소화물을 생성합니다. 여기에는 더 무거운 탄화수소를 고온에 노출시키거나 촉매를 사용하여 부틸 수소화물을 생성물로 생성하는 것이 포함됩니다.
이성질화: 이성질화는 탄화수소의 분자 구조를 재배열하여 펜탄 이나 헥산 과 같은 다른 탄화수소를 이성질체로 이성질화하여 부틸 수소화물을 합성할 수 있도록 합니다. 특정 촉매는 적절한 조건에서 이 과정을 촉매합니다.
합성 과정: 실험실에서 과학자들은 합성 경로를 통해 부틸 수소화물을 합성할 수 있습니다. 수소화 또는 환원과 같은 다양한 화학 반응을 사용하여 전구체 화합물로부터 부틸 수소화물을 생산할 수 있습니다.
이러한 방법을 사용하면 대규모 산업 공정은 물론 소규모 실험실에서도 부틸 수소화물을 생산할 수 있습니다. 방법 선택은 원자재의 가용성, 원하는 순도 및 응용 분야의 특정 요구 사항에 따라 달라집니다.
부탄의 용도
부틸 수소화물은 유익한 특성으로 인해 다양한 산업 및 일상적인 용도로 사용됩니다. 부틸 수소화물의 일반적인 용도는 다음과 같습니다.
- 연료: 부틸 수소화물은 높은 에너지 함량과 효율적인 연소 특성 덕분에 휴대용 스토브, 캠프 히터 및 라이터에 연료로 사용됩니다.
- 에어로졸 추진제: 부틸 수소화물은 헤어 스프레이, 공기 청정제, 에어로졸 페인트와 같은 에어로졸 제품을 추진하여 미세한 미스트나 스프레이 형태로 방출되도록 합니다.
- 냉매: 부틸수소화물은 가정용 냉장고, 냉동고 등 소규모 냉동 시스템을 냉각하고 저온을 유지하는 냉매 역할을 합니다.
- 라이터 유체: 부틸 수소화물은 시가 라이터와 토치 라이터에 동력을 공급하여 라이터 유체의 핵심 구성 요소인 불꽃을 생성합니다.
- 추출: 부틸하이드라이드는 식물 재료에서 에센셜 오일과 식물 화합물을 추출할 때 용매 역할을 하여 원하는 화합물을 효과적으로 용해시킵니다.
- 실험실 사용: 실험실에서는 분젠 버너 및 가스 크로마토그래피의 연료로 부틸 수소화물을 사용합니다.
- 교정 가스: 부틸 수소화물은 가스 감지기 및 센서용 교정 가스 역할을 하며 잘 정의되고 쉽게 측정할 수 있는 특성을 제공합니다.
- 용접 및 브레이징: 부틸 수소화물 토치는 고온, 정밀도 및 사용자 친화성 덕분에 용접 및 브레이징 작업을 용이하게 합니다.
- 레크리에이션: 부틸 수소화물은 휴대용 캠프 스토브와 손전등에 전력을 공급하여 캠핑, 하이킹, 요리와 같은 야외 레크리에이션 활동을 향상시킵니다.
- 소비원: 부틸 수소화물은 특정 산업의 가열 도구, 소형 히터 및 화염 기반 응용 분야를 포함한 다양한 응용 분야에서 열원으로 사용됩니다.
부틸 수소화물의 다용도 특성과 그 적용 범위로 인해 여러 산업, 가정 용품 및 레크리에이션 활동에서 귀중한 화합물이 됩니다.
질문:
Q: 내 근처에서 부탄가스를 어디에서 구입할 수 있나요?
A: 일반적으로 부틸 수소화물 가스는 캠핑 용품을 판매하는 지역 철물점, 슈퍼마켓 또는 편의점에서 찾을 수 있습니다.
Q: 부탄가스는 천연가스인가요?
A: 아니요. 부틸하이드라이드는 천연가스로 간주되지 않습니다. 석유나 천연가스를 가공할 때 나오는 탄화수소 가스입니다.
Q: 부탄이란 무엇입니까?
A: 부틸하이드라이드는 화학식 C₄H₁₀의 기체 탄화수소입니다. 무색, 무취의 가연성 가스로 연료 및 다양한 용도로 널리 사용됩니다.
Q: 부탄은 어떻게 만들어지나요?
A: 부틸하이드라이드는 주로 석유나 천연가스의 분별 증류, 더 무거운 탄화수소의 분해, 기타 탄화수소의 이성질체화와 같은 공정을 통해 제조됩니다.
Q: 부탄 라이터는 어떻게 재충전하나요?
답변: 부틸 수소 라이터를 채우려면 먼저 리필 밸브(일반적으로 바닥에 있음)를 찾으십시오. 부틸 수소화물 노즐을 밸브에 삽입하고 꽉 눌러 부틸 수소화물이 루멘에 가득 찰 때까지 방출합니다.
Q: 다음 화합물 중 부탄의 구조 이성질체는 무엇입니까?
A: 펜탄(C₅H₁₂)은 부틸 수소화물의 구조 이성질체입니다. 두 화합물 모두 4개의 탄소 원자를 포함하지만 배열이 다르기 때문입니다.
Q: 부탄 라이터는 어떻게 재충전하나요?
답변: 부틸 수소화물 라이터를 리필하려면 라이터를 거꾸로 들고 부틸 수소화물 리필 카트리지의 노즐을 라이터의 리필 밸브에 맞춘 다음 카트리지를 세게 눌러 부틸에서 수소화물이 라이터로 들어가도록 하세요.
Q: 내 근처에서 부탄을 어디에서 구입할 수 있나요?
A: 부틸하이드라이드는 캠핑 용품이나 가정용품을 판매하는 지역 철물점, 슈퍼마켓, 편의점에서 구입할 수 있습니다.
Q. 부탄은 어디서 구매하나요?
답변: 부틸수소화물은 온라인 소매점, 철물점, 캠핑용품점, 일부 슈퍼마켓 등 다양한 곳에서 구입할 수 있습니다.
Q: 부탄(C₄H₁₀)의 녹는점과 옥탄(C₈H₁₈)의 녹는점을 가장 잘 비교한 설명은 무엇입니까?
A: 더 크고 더 복잡한 분자 구조를 가진 옥탄은 일반적으로 부틸 수소화물보다 녹는점이 더 높습니다.
Q: 부탄의 몰질량 C₄H₁₀은 얼마입니까?
A: 부틸 하이드라이드(C₄H₁₀)의 몰 질량은 몰당 약 58.12g입니다.
Q: C₄H₁₀에는 몇 개의 이성질체가 있을 수 있나요?
A: 부틸하이드라이드(C₄H₁₀)에는 n-부탄(노르말 부탄)과 이소부탄(2-메틸프로판)이라는 두 가지 이성질체가 있습니다.
Q: C₄H₁₀, SrCl₂, Cr(NO₃)₃, OF₂ 중 분자로 존재해야 하는 화합물은 무엇인가요?
A: C₄H₁₀(부틸수소화물)과 OF2(이불화산소)는 분자로 존재할 것으로 예상되는 반면, SrCl2와 Cr(NO₃)₃는 이온성 화합물입니다.