معلومات عن غاز البوتان: C₄H₁₀ والبنية المستقيمة والمتفرعة

الخلاصة السريعة

البوتان هيدروكربون صيغته C₄H₁₀؛ لهذه الصيغة متماكبان بنيويان: بوتان بسلسلة غير متفرعة، وأيزوبيوتان هو 2-ميثيل بروبان. ترتيب الارتباط مختلف رغم تساوي أعداد الذرات. ^[1]

• الصيغة C₄H₁₀ مشتركة بين البوتان والأيزوبيوتان. ^[2][3]
• الأيزوبيوتان هو 2-ميثيل بروبان؛ ارتباط الكربونات متفرع. ^[3]
• 3+2+2+3 و 1+3+3+3 يعطيان عشرة هيدروجينات في الرسمين.
• تغيير اتجاه رسم السلسلة لا يصنع متماكبًا بنيويًا ثالثًا. ^[1]
• البوتان شديد الاشتعال؛ غليانه نحو −0.5 °C يختلف عن الاشتعال. ^[4]

هوية واحدة للصيغة وبنيتان للارتباط

يسجل NIST البوتان برقم CAS106-97-8، والأيزوبيوتان برقم 75-28-5؛ لكل منهما الصيغة C₄H₁₀. اختلاف رقم الهوية هنا موافق لاختلاف المركب، لا خطأ في عد الذرات. ^[2][3]

التمثيل غير المتفرع CH₃–CH₂–CH₂–CH₃ يربط أربع كربونات بالتتابع. وفي الأيزوبيوتان CH(CH₃)₃ يرتبط الكربون المركزي بثلاث مجموعات ميثيل. هاتان طريقتان مختلفتان لربط العناصر نفسها. ^[1]

عد الهيدروجين قبل مقارنة الرسم

في السلسلة نحسب 3+2+2+3=10 هيدروجينات. وفي البنية المتفرعة نحسب 1+3+3+3=10. الكربون أربعة في الحالتين؛ الخط بين مجموعتين يمثل رابطة ولا يضيف ذرة.

إذا رسمنا السلسلة نفسها بخط متعرج، لم ننتج متماكبًا ثالثًا؛ الذي يهم هو أي كربون يرتبط بأي كربون. عدد المتماكبات البنيوية للصيغة يبقى اثنين، ولا نعد كل وضع للرسم مركبًا جديدًا. ^[1]

الصيغة ليست جدول الخواص

تصف البطاقة الدولية البوتان بأنه عديم اللون والرائحة وشديد القابلية للاشتعال، وتورد غليانًا عند نحو −0.5 °C. لا تمثل درجة الغليان درجة اشتعال. ^[4]

الحالة الفيزيائية تتعلق بالحرارة والضغط؛ تسمية الغاز لا تمنع وجوده سائلًا مضغوطًا كما في وصف البطاقة. ^[4] أما الرسم فيحدد الروابط والذرات، فلا يحدد ضغط وعاء أو طريقة استعماله.

للقراءة المتصلة بهذا الموضوع: الهيدروكربونات البسيطة: الألكانات والألكينات والألكاينات.