n-부탄과 iso-부탄의 이성질체가 다르면 끓는점도 다른 가요?
안녕하세요? 탄소 4개에 수소 10개로 동일한 원자로 화합된 부탄이지만 이성질체가 다르더라구요~ 근데 이 이성질체가 다르면 끓는점도 다른가요?
안녕하세요.
네, 맞습니다. n-부탄과 iso-부탄은 동일한 화학식 C₄H₁₀을 가지고 있지만, 그 구조적 배열이 다르기 때문에 물리적 성질에 차이가 나타납니다. 이 두 화합물은 구조 이성질체로, n-부탄은 직선형 체인 구조를 가지고 있고, iso-부탄(아이소부탄)은 분기형 구조를 가집니다.
n-부탄의 경우, 보다 긴 직선형 체인 구조로 인해 분자 간의 반데르발스 힘(Van der Waals forces)이 강하게 작용합니다. 이로 인해 분자들이 서로 더 강하게 결합하게 되며, 이를 분리하기 위해서는 더 많은 에너지가 필요합니다. 결과적으로 n-부탄의 끓는점은 상대적으로 높으며, 약 -0.5°C입니다.
iso-부탄은 분기된 구조를 가지고 있어, 분자들이 서로 근접하게 포장될 수 없습니다. 이는 분자간의 상호작용을 약화시키고, 따라서 iso-부탄의 끓는점은 n-부탄보다 낮은 약- 11.7°C입니다.
이러한 끓는점의 차이는 분자의 구조적 형태가 물리적 성질에 미치는 영향을 잘 보여줍니다. 분기 구조는 분자 간의 결합을 방해하여 더 낮은 온도에서 액체 상태에서 기체 상태로 전환될 수 있도록 하며, 이는 화학 공학, 냉매, 연료 등 다양한 산업 분야에서 중요한 고려 사항이 됩니다.1명 평가안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
부탄의 두 이성질체인 노말뷰테인(n-butane)과 아이소뷰테인(isobutane)은 끓는점이 다릅니다. 노말뷰테인의 끓는점은 약 -0.5°C이며, 아이소뷰테인의 끓는점은 약 -11.7°C입니다.
이러한 차이는 분자 구조에 따른 반데르발스 힘의 차이 때문입니다. 노말뷰테인은 직선형 구조로 분자 간 인력이 더 강하여 끓는점이 높고, 아이소뷰테인은 가지형 구조로 인력이 약해 끓는점이 낮습니다.
안녕하세요. 이원영 전문가입니다.
이 둘은 동일한 분자식 C4H10C_4H_{10}C4H10을 가지지만, 원자의 배열 방식이 다르기 때문에 물리적 성질, 특히 끓는점이 차이가 납니다. 노르말 부탄은 직선형 구조를 가지며, 4개의 탄소가 일렬로 배열되어 있습니다. n-부탄의 끓는점은 약 -0.5°C입니다. 이소부탄은 가지형 구조를 가지며, 3개의 탄소가 일렬로 있고 하나의 탄소가 가지를 형성합니다. iso-부탄의 끓는점은 약 -11.7°C로, n-부탄보다 더 낮습니다.
안녕하세요. 정철 박사입니다.
네 맞습니다 이성질체는 화학식은 같지만 그로인해 생기는 구조적 차이로 인해 물성도 차이가 납니다
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
네 실제로 이소 부탄과 일반 부탄은 끓는점의 차이를 가지고 있습니다.
이소 부탄과 일반 부탄은 분자식은 알고 계신데로 탄소 4개와 수소 10개로 동일하나 구조식이 다른 구조이성질체 입니다. 실제로 이소부탄이 결합력이 더 강하기 때문에 영하 11.7도 에서 끓고 일반 부탄은 영하 0.5도에서 끓게 됩니다.
이소부탄의 끓는 점이 낮기 때문에 추울때 일반 부탄보다 불이 더 잘 붙기 때문에 겨울철에 많이 사용하고 가격도 일반 부탄보다 비싸게 됩니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)