Põhiline erinevus N-butaani ja tsüklobutaani vahel on see, et n-butaan on alifaatne aine, samas kui tsüklobutaan on tsükliline ühend.
Butaan on nelja süsinikuaatomiga orgaaniline ühend ja see on alkaaniühend, kuna sellel on ainult üksikud kovalentsed keemilised sidemed (kaksik- ega kolmiksidemeid pole). Need neli süsinikuaatomit võivad saada erineva paigutuse, moodustades erinevaid ühendeid, nagu alifaatsed ühendid, tsüklilised ühendid ja hargnenud ahelaga ühendid. N-butaan ja tsüklobutaan on kaks neist ühenditest.
Mis on N-butaan?
N-butaan on alkaan, mille keemiline valem on C4H10. See esineb gaasina toatemperatuuril ja atmosfäärirõhul. Lisaks on butaan väga tuleohtlik gaas, mis on värvitu ja sellel on bensiinitaoline lõhn. N-butaan on alifaatne ühend; see tähendab, et sellel on mittetsükliline struktuur. Gaasbutaan on kergesti veeldatud ja aurustub toatemperatuuril kiiresti; seega saame seda kasutada kütusena.
Joonis 1: n-butaani struktuur
Lisaks võib n-butaan esineda kahes vormis hargnemata n-butaanina ja hargnenud ahelaga n-butaanina või isobuteenina. Hargnemata struktuuris pole molekulil harusid, kuid hargnenud struktuuris on metüülharu, mis on seotud kolme süsinikuga lineaarse struktuuriga. Neid kahte nimetatakse butaani struktuurseteks isomeerideks või konformatsioonideks.
Lisaks tekib butaani gaasi põletamisel süsihappegaasi ja veeauru, kui gaasisegus on piisav alt hapnikku. Kui hapnikutase on madal, tekib butaani põlemisel koos veeauruga tahma või süsinikmonooksiidi.
Mis puudutab kasutusalasid, siis gaasi butaani kasutatakse erinev alt, näiteks kasutatakse seda bensiini segamise protsessis, lõhnava ekstraheerimislahustina, etüleeni ja butadieeni tootmise lähteainena, sünteetilise kautšuki tootmise peamise koostisosana jne
Mis on tsüklobutaan?
Tsüklobutaan on alkaan, mille keemiline valem on C4H8. See on tsükliline struktuur, mis esineb värvitu gaasina ja on kaubanduslikult saadaval veeldatud gaasina. Struktuur on järgmine:
Joonis 2: Tsüklobutaani struktuur
Arvestades tsüklobutaani struktuuri, on süsinikuaatomite vahelised sidenurgad oluliselt pingestatud ja seetõttu on nende sidemete sideme energia väiksem kui vastavatel lineaarsetel või pingestamata süsivesinikel. Lisaks on tsüklobutaan kõrgetel temperatuuridel ebastabiilne. Selle ühendi struktuur ei ole tasapinnaline; sellel on "kortsutatud" kehaehitus. Sellises konformatsioonis võib molekul vähendada mõningaid varjutavaid interaktsioone.
Lisaks on tsüklobutaani valmistamiseks erinevaid meetodeid, sealhulgas 1,4-dihalobutaani muundamine tsüklobutaaniks dehalogeenimisel redutseerivate metallidega. Samuti võivad alkeenid UV-valgusega kiiritamisel dimeriseerida, tekitades tsüklobutaani.
Mis vahe on N-butaanil ja tsüklobutaanil?
Butaan on orgaaniline ühend keemilise valemiga C4H10. N-butaan ja tsüklobutaan on kaks erineva struktuuriga butaaniühendit. Peamine erinevus n-butaani ja tsüklobutaani vahel on see, et n-butaan on alifaatne aine, samas kui tsüklobutaan on tsükliline ühend. Lisaks saame n-butaani valmistada maagaasi rafineerimise teel, samal ajal kui tsüklopentaani toodetakse 1,4-dihalobutaani muundamisel tsüklobutaaniks redutseerivate metallidega dehalogeenimisel.
Allpool infograafikat on loetletud rohkem erinevusi n-butaani ja tsüklobutaani vahel.
Kokkuvõte
N-butaan on alkaan, mille keemiline valem on C4H10. Tsüklobutaan on alkaan, mille keemiline valem on C4H8. Butaani molekulis võib nelja süsinikuaatomi paigutus olla erinev. Peamine erinevus n-butaani ja tsüklobutaani vahel on see, et n-butaan on alifaatne aine, samas kui tsüklobutaan on tsükliline ühend.
