Butan

Butan ist eine organisch-chemische Verbindung aus der Gruppe der Kohlenwasserstoffe, speziell der Normal-Alkane, d. h., das Molekül besteht aus einer geraden Kette mit vier Kohlenstoffatomen; die freien Bindungen sind mit 10 Wasserstoff-Atomen abgesättigt. Der Name stammt von der Buttersäure (But) ab; die Endung -an ist in der Chemie typischer Wortbestandteil der Alkane. Entdeckt wurde die Substanz 1849 vom Chemiker Edward Frankland.

Bezeichnungen und Identifikatoren

Bezeichnung
Butan

Formel
C₄H₁₀

Molekulargewicht, Molekülmasse
58,124 (g/mol)

CAS-Nummer
106-97-8

EINECS EC-Nummer (EG-Nummer)
203-448-7

InChI Key
IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N

Weitere Bezeichnungen, Synonyme
n-Butan; Quartan; Tetracarban; Butylhydrid; Butangas; Diethyl

INCI-Bezeichnung
Butane

Englische Bezeichnung
Butane
Butyl hydride; Quartane; Tetracarbane

Handelsnamen; Präparate
R600; Kältemittel 3-11-0; Methylpropan R600a; Refrigerant 3-11-0

Chemische Formeln

Brutto- bzw. Summenformel und Strukturformel der chemischen Verbindung Butan:

C₄H₁₀

M_r = 58,124 g/mol
SMILES: CCCC

Daten und Eigenschaften

Übersicht über die (bekannten) chemischen und physikalischen Eigenschaften: Butan. Es gelten - soweit nicht anders angegeben - Raumumgebungsbedingungen (Normaldruck, 0 % Luftfeuchtigkeit, 20 °C).

Bei Raumtemperatur und Atmosphärendruck ist Butan ein gasförmiges, schwach nach Erdgas riechendes, farbloses, leicht zu verflüssigendes, wasserunlösliches Gas.

Löslichkeit:
- Unlöslich in Wasser (61,2 mg/L bei 25 °C).
+ Gut löslich in Alkohol, Ether, Chloroform.
- Verteilungskoeffizient logP = 2,745.

Schmelzpunkt
-138,3 °C

Siedepunkt
-0,5 °C

Flammpunkt
-60 °C

Zündtemperatur
365 °C

Dichte
2,71 g/L, Gas bei 0 °C

0,611 g cm^-3, flüssig bei -0,5 °C

Dampfdruck
208 kPa bei 20 °C

Standard-Bildungsenthalpie
-125,6 kJ/mol bei 25 °C

Wärmekapazität
0,09849 kJ/(mol K)

Heizwert
34,392 kWh/m³
134,061 MJ m^-3

Dipolmoment
0

Magnetische Suszeptibilität χ
-57,4 × 10^-6 × 10^-6 cm³ mol^-1

Spektroskopische Daten:

SPLASH (Massenspektrum)
splash10-002f-9000000000-06fa1f552554eb929a54

MoNA Mass Bank of North America (Massenspektren)
IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N

SpectraBase (NMR, IR, FTIR, Raman, UV-Vis, MS ... Spektrum)
KbyJaTWoQq6

NIST IR-Spektrum
Butane

Berechnetes NMR-Spektrum (Predict Spectra via NMRDB)
¹H NMR Spektrum, ¹³C NMR Spektrum.

Prozentuale und isotopische Zusammensetzung:

Massenbezogene elementare Zusammensetzung und Isotopen-Anteile der Verbindung Butan - C₄H₁₀ - berechnet auf Grundlage der Molekülmasse.

Symbol
Element EAnzahl x
der Atome E_xDaten des Elements
und der Isotope *Prozentanteile
der IsotopeProzent-Anteil von
E_x an FormelmasseC
Kohlenstoff4 A_r = 12,011 u
ΣA_r = 48,044 u
¹²C: 12 u [98,94 %]
¹³C: 13,00335 u [1,06 %]
¹⁴C: 14,00324 u [<< 1 %]
¹²C: 81,78159 %
¹³C: 0,87617 %
¹⁴C: Spuren
82,6578 %H
Wasserstoff10 A_r = 1,008 u
ΣA_r = 10,08 u
²H: 2,0141 u [0,01 %]
³H: 3,01605 u [<< 1 %]
¹H: 1,00783 u [99,99 %]
²H: 0,00173 %
³H: Spuren
¹H: 17,3405 %
17,3422 %

*) Die dritte Spalte führt die Atommassen bzw. Isotopenmassen der beteligten Elemente sowie - in eckigen Klammern - die natürliche Isotopenzusammensetzung auf.

Weitere berechnete Daten

Die molare Masse ist M = 58,124 Gramm pro Mol.

Die Stoffmenge von einem Kilogramm der Substanz ist n = 17,205 mol.

Die Stoffmenge von einem Gramm der Substanz ist n = 0,017 mol.

Monoisotopische Masse: 58,078250322 Da - bezogen auf ¹²C₄¹H₁₀.

Synthese, Gewinnung

n-Butan kommt im Erdöl und im Erdgas vor; es fällt als Flüssiggas bei der Erdöldestillation an.

Verwendung

Butan wird zur technisch-industriellen Synthese von 1,3-Butadien und Maleinsäureanhydrid eingesetzt. Außerdem als Treibgas in Sprays und - im Gemisch mit anderen Gasen - als Brenngas, so genanntes Flüssiggas, auch in Feuerzeugen, als Treibstoff für Fahrzeuge und schließlich als Kältemittel für Kühlschränke.

Verwendung in Lebensmitteln

E-Nummer: ~~E943a~~ (gestrichen)

Als Schutzgas und als Treibgas für Lebensmittel in Sprühform.

Verwendung in Kosmetika

INCI-Bezeichnung: Butane

Treibgas für kosmetische Produkte in Sprühdosen. Reinheitsanforderung: Weniger als 0,1 Gewichtsprozente Butadien als Verunreinigung.

Quelle: CosIng (Cosmetic Ingredient Database der EU) Nummer: 31692.

Gefahren-Hinweise nach GHS

(Allgemeine Hinweise ohne Gewähr auf Richtigkeit und Vollständigkeit! Die Angaben ersetzen weder das Sicherheitsdatenblatt Chemikalien noch eine Gefährdungsbeurteilung, sondern geben eine allgemeine Übersicht hinsichtlich der Gefährdung durch den Gefahrstoff.)

Signalwort: Gefahr

Gefahrenhinweise (H-Sätze):

H220
Extrem entzündbares Gas.
H280
Enthält Gas unter Druck; kann bei Erwärmung explodieren.

Kennzeichnung in der EU: Siehe ECHA Substance Infocard 100.003.136.

Zur Toxikologie und zum Arbeitsschutz beim Umgang mit Butan sowie Maßnahmen im Gefahrenfall siehe: Gefahrstoffinformationssystem GESTIS, ZVG-Nr. 010030.

Hinweis: Die Kennzeichnungspflicht gemäß CLP-Verordnung gilt unter anderem nicht für bestimmte Stoffe und Gemische für Endverbraucherinnen und Endverbraucher, die in Form von Fertigerzeugnissen vorliegen, wie zum Beispiel Arzneimittel, Tierarzneimittel, Kosmetika, bestimmte Medizinprodukte und medizinische Geräte, Lebensmittel oder Futtermittel sowie bestimmte Lebensmittelzusatzstoffe oder Aromastoffe. Hier sind gegebenenfalls gesonderte rechtliche Vorschriften einzuhalten.

Isomere

Es existiert neben Buten nur ein einziges C4-Alkan: Isobutan.

Isobutan

Externe Informationsquellen

PubChem:ID 7843ChemSpider:ID 7555Kegg Datenbank:ID D03186UNII der FDA (USA):Unique Ingredient Identifier 6LV4FOR43REPA CompTox Chemicals Dashboard:DTXSID7024665

Hersteller und Bezugsquellen

In der nachfolgenden Tabelle sind Produzenten und Lieferanten von Butan als kommerzielle Chemikalie für Labor, Forschung, Industrie und Produktion mit den entsprechenden Kontaktdaten verzeichnet.