Бутан — это органическое соединение, принадлежащее к классу алканов с общей формулой C₄H₁₀. Структурная формула бутана может быть представлена в виде:
[ CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ ]
Эта запись отражает линейную цепь из четырех углеродных атомов, где каждый углерод соединен с водородными атомами таким образом, чтобы удовлетворить валентность углерода, равную четырем.
У бутана существует два изомера: нормальный бутан (н-бутан) и изобутан (или метилпропан). Изомеры — это соединения с одинаковой молекулярной формулой, но разным строением и, следовательно, разными свойствами.
н-Бутан (нормальный бутан):
- Структурная формула: [ CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ ]
- Это линейный изомер, где все четыре углеродных атома связаны в цепочку.
Изобутан (или метилпропан):
- Структурная формула: [ (CH₃)_2CH-CH₃ ]
- Это разветвленный изомер, где три углеродных атома образуют цепочку, а четвертый углерод присоединен к центральному углероду этой цепочки.
Таким образом, бутан имеет два изомера:
- н-Бутан (нормальный бутан): [ CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ ]
- Изобутан (метилпропан): [ (CH₃)_2CH-CH₃ ]
Эти изомеры отличаются друг от друга строением углеродного скелета, что в свою очередь влияет на их физические и химические свойства. Например, изобутан имеет более низкую температуру кипения по сравнению с н-бутаном из-за своей разветвленной структуры, что делает его молекулу менее компактной и менее склонной к межмолекулярным взаимодействиям.