科学

ブタンの化学式・分子式・分子量・示性式は?

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科学的な解析を行うには、各物質の化学式・分子式・分子量・示性式などを理解しておいた方がいいです。

ここでは、上記ブタンの化学的特性について詳しく解説しますので、参考にしてみてください!

ブタンの化学式(分子式)は?

ブタンの化学式(分子式)は以下の通りです。

・分子式:C₄H₁₀または CH₃-CH₂-CH₂-CH₃

ブタンは炭素(C)が4個、水素(H)が10個から構成される有機化合物です。

アルカン系炭化水素の一種で、直鎖状の構造(n-ブタン)と分枝状の構造(イソブタン)の2種類の異性体があります。

常温・常圧では無色の気体で、可燃性があり、LPガスの成分として家庭用燃料や携帯用ガスコンロの燃料、ライターのガスなどとして広く使用されています。

この分子式からわかるように、n-ブタンは4つの炭素原子が直接結合した骨格を持ち、各炭素原子に水素原子が結合した構造をしています。

ブタンの示性式は?

ブタンの示性式は以下の通りです。

・示性式(n-ブタン):CH₃-CH₂-CH₂-CH₃
・示性式(イソブタン):(CH₃)₃CH

これらの示性式は分子の構造をより具体的に表現しています。

n-ブタンは4つの炭素原子が直線状に結合し、各炭素に適切な数の水素が結合しています。

イソブタンは1つの炭素原子を中心に、3つのメチル基(CH₃)が結合した分枝状の構造をしています。

ブタンの構造的特徴として、単結合のみで構成された飽和炭化水素であることが挙げられます。

この構造はブタンに特有の化学反応性をもたらし、比較的安定で反応性が低い特性があります。

また、分子全体が非極性であるため、水には溶けにくく、有機溶媒によく溶ける性質があります。

 

ブタンの分子量は?計算過程も解説

ブタンの分子量を計算していきましょう。

分子量は各原子の原子量に、分子内に含まれる原子の数を掛けて合計することで求められます。

・分子量:58.12 g/mol

計算過程は以下の通りです。

1. 炭素(C)の原子量:12.01 g/mol × 4個 = 48.04 g/mol

2. 水素(H)の原子量:1.008 g/mol × 10個 = 10.08 g/mol

これらを合計すると:

48.04 + 10.08 = 58.12 g/mol

通常は小数点以下2桁までの精度で表現されることが多いため、ブタンの分子量は約58.12 g/molとなります。

この分子量の値は、ブタンの物理的・化学的性質を理解する上で重要な基本情報であり、化学反応の計算や気体の取り扱いなどにおいて活用されます。

まとめ  ブタンの分子式・分子量・示性式は?

ここでは、ブタンの基本的な化学特性について確認しました。

・分子式:C₄H₁₀または CH₃-CH₂-CH₂-CH₃

・示性式(n-ブタン):CH₃-CH₂-CH₂-CH₃

・示性式(イソブタン):(CH₃)₃CH

・分子量:58.12 g/mol

これらの情報は、ブタンを扱う様々な場面で重要となります。

LPガスの成分、家庭用燃料、ライターガス、冷媒、エアゾール噴射剤、また化学の学習においても基本的な知識として役立つでしょう。

ブタンは天然ガスや石油精製過程で生成され、実用的な炭化水素化合物として広く利用されています。