Butane

n-butane
Butane simple.svg Butane-2D-flat.png
Butane-3D-balls.png Butane-3D-space-filling.png
Structure et représentations du n-butane
Identification
Nom UICPA butane
Synonymes

n-butane
diéthyle
méthyléthylméthane.

No CAS 106-97-8
No EINECS 203-448-7
No RTECS EJ4200000
PubChem 7843
SMILES
InChI
Apparence gaz comprimé liquéfié, inodore, incolore [1].
Propriétés chimiques
Formule brute C4 H10   [Isomères]
Masse molaire [2] 58,1222 ± 0,0039  g/ mol
C 82,66 %, H 17,34 %,
Propriétés physiques
fusion −138,29 °C [3]
ébullition −0,5 °C [3]
Solubilité 61,2 mg·l-1 ( eau, 25 °C) [4]
Paramètre de solubilité δ 13,9 MPa1/2 (25 °C) [5]
Masse volumique 0,6011 kg·l-1 (liquide,−0,5 °C)
2,709 kg·m-3 (gaz,°C, 1 013 mbar) [3]
d'auto-inflammation 287 °C [1]
Point d’éclair −60 °C [1]
Limites d’explosivité dans l’air 1,88,4 % vol [1]
Pression de vapeur saturante 2,081 bar à 20 °C
2,8 bar à 30 °C
4,9 bar à 50 °C [3]
Point critique 151,85 °C
38,0 bar
0,255 l·mol-1 [7]
Point triple −138,55 °C
0,007 mbar [7]
Vitesse du son 1 034 m·s-1 (liquide,−0,5 °C) [8]
Thermochimie
S0liquide, 1 bar 231 J·mol-1·K-1 [9]
ΔfH0gaz -125,6 kJ·mol-1 [10]
Δvap 22,389 kJ·mol-1 à −1,1 °C [7]
Cp 132,42 J·mol-1·K-1 (liquide,−3,15 °C)
98,49 J·mol-1·K-1 (gaz,25 °C) [7]
PCS 49,4 MJ·kg-1 [12]
PCI 45,6 MJ·kg-1
Propriétés électroniques
1re  énergie d'ionisation 10,53 ± 0,10 eV (gaz) [13]
Précautions
SGH [14], [15]
SGH02 : Inflammable SGH04 : Gaz sous pression
Danger
H220,

Avec > 0,1 % de butadiène :
SGH02 : Inflammable SGH04 : Gaz sous pression SGH08 : Sensibilisant, mutagène, cancérogène, reprotoxique
Danger
H220, H340, H350,
SIMDUT [16]
A : Gaz comprimé B1 : Gaz inflammable
A, B1,
NFPA 704

Symbole NFPA 704

4
1
0
Directive 67/548/EEC [17]
Extrêmement inflammable
F+



Transport [3]
23
    1011   
Écotoxicologie
LogP 2,89 [1]
Seuil de l’odorat bas : 1 262 ppm
haut : 5 048 ppm [18]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Le butane est un hydrocarbure saturé de la famille des alcanes et de formule brute C4H10. Il existe sous deux formes isomères, le n-butane et l' isobutane ou 2-méthylpropane.

Utilisation

Le butane est un gaz principalement utilisé comme combustible à usage domestique (gazinière, chauffe-eau) et également d'appoint, notamment pour le chauffage (radiateur à gaz pour l'intérieur des locaux d'habitation, commerces et ateliers ainsi que pour le plein air). Il est généralement conditionné en bouteille de 13 kg.

Pour un usage en extérieur, le propane est plus indiqué en raison de sa température d'ébullition plus basse.

Au niveau industriel, le butane est un réactif pour la synthèse de l' éthylène et propylène via le vapocraquage, du butadiène au moyen de la déhydrogénation catalytique et de l' anhydride maléique par le procédé de Dupont. L'oxydation non-catalytique du butane est utilisée pour la synthèse de l' acide acétique et l'isomérisation par catalyse acide permet de convertir le n-butane en isobutane [19].

Comme de nombreux hydrocarbures, le butane réagit avec le chlore pour former du 1-chloro- et du 2-chlorobutane, mais aussi d'autres composés plus substitués. Les taux de chloration peuvent partiellement s'expliquer par les différentes énergies de dissociation, 425 et 411 kJ/mole pour les 2 types de liaisons C-H (les 2 carbones centraux ont des liaisons C-H plus faibles).