--- title: "Бутан C4H10: свойства, реакции и получение" description: "Бутан C4H10: молярная масса 58 г/моль, физические и химические свойства, уравнения реакций, получение, применение и задания ЕГЭ." url: https://neuromisha.ru/spravochnik/veshchestva/butan/ dateModified: 2026-10-09 author: "Редакция НейроМиши" --- # Бутан C4H10: свойства, получение, применение Бутан C4H10 — четвёртый член ряда алканов, первый алкан с изомерами, молярная масса 58 г/моль. ## Ключевые факты | Что | Значение | | --- | --- | | Формула | C4H10 | | Класс | углеводород (алкан) | | Молярная масса | 58 г/моль (для расчётов ЕГЭ), по массам IUPAC 58,12 г/моль | | Другие названия | н-бутан (нормальный бутан) | | Степени окисления углерода | −3 в группах CH3 и −2 в группах CH2 | | Гибридизация углерода | sp3 у всех атомов | | Изомер | изобутан (2-метилпропан) CH3CH(CH3)CH3 | | Общая формула ряда | CnH2n+2, для n = 4 | ## Что такое бутан? Бутан — предельный углеводород с четырьмя атомами углерода в неразветвлённой цепи. Именно с него в ряду алканов начинается структурная изомерия: у формулы C4H10 два изомера — бутан и 2-метилпропан, или изобутан. Это одна из самых частых опор для заданий на изомерию. Бутан получают из природного и попутного газа, а также из нефтепереработки. Бытовой сжиженный газ — это смесь пропана и бутана, а в зажигалках содержится бутан под небольшим давлением, потому что при комнатной температуре он едва выше точки кипения. ## Физические свойства бутана | Свойство | Значение | | --- | --- | | Агрегатное состояние | газ (сжижается при небольшом давлении) | | Цвет и запах | без цвета, со слабым характерным запахом | | Плотность относительно воздуха | тяжелее воздуха: 58 г/моль против 29 г/моль | | Растворимость в воде | практически нерастворим | | Температура плавления | около −138 °C | | Температура кипения | около −1 °C; у изобутана около −12 °C | ## Химические свойства бутана Бутан даёт типичные для алканов реакции радикального замещения, дегидрирования и горения. Отличительные черты: изомеризация в изобутан и каталитическое окисление до уксусной кислоты — оба процесса используют в промышленности. - 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O — Горение в избытке кислорода (поджигание) - C4H10 → CH3CH(CH3)CH3 — Изомеризация в изобутан (катализатор ~AlCl3~, нагревание) - C4H10 → C4H6 + 2H2 — Дегидрирование до бутадиена-1,3 (катализатор ~Cr2O3~, около 600 °C) - C4H10 + Br2 → CH3CHBrCH2CH3 + HBr — Бромирование: главный продукт — 2-бромбутан (ультрафиолетовый свет) - 2C4H10 + 5O2 → 4CH3COOH + 2H2O — Каталитическое окисление до уксусной кислоты (катализатор (соли ~Co~ или ~Mn~), 150–200 °C, давление) - C4H10 → C2H6 + C2H4 — Крекинг (нагревание выше 500 °C) Если дегидрировать бутан в более мягких условиях, получится смесь бутенов с одним C=C. Бутадиен-1,3 образуется при отщеплении двух молекул водорода и служит сырьём для синтетического каучука. ## Получение бутана **В промышленности.** Бутан выделяют из природного и попутного нефтяного газа и фракций нефтепереработки. Его же можно получить полным гидрированием бутадиена-1,3. - C4H6 + 2H2 → C4H10 **В лаборатории.** Применяют реакцию Вюрца: бромэтан нагревают с металлическим натрием, и два этильных радикала соединяются в одну молекулу. - 2C2H5Br + 2Na → C4H10 + 2NaBr ## Качественная реакция Качественной реакции на бутан в школьном курсе нет. От алкенов и алкадиенов его отличают по отсутствию реакции с бромной водой и раствором перманганата калия. ## Применение бутана - компонент сжиженного бытового газа в баллонах; - топливо для зажигалок и туристических горелок; - сырьё для получения бутадиена-1,3 и бутенов; - промышленное получение уксусной кислоты окислением. Меры предосторожности. Бутан не ядовит, но огнеопасен и тяжелее воздуха: он собирается внизу и образует взрывоопасные смеси. Баллоны и зажигалки нельзя нагревать и хранить рядом с огнём. ## Молярная масса бутана M(C4H10) = 4·12 + 10·1 = 58 г/моль. По массам IUPAC до сотых — 58,12 г/моль. ## Как это спрашивают на ЕГЭ и ОГЭ? - [Задание 10: классы органических веществ](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-10/) — Классы органических веществ: бутан — алкан, гомолог пропана. - [Задание 11: изомерия и гибридизация](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-11/) — Изомерия: бутан и изобутан — изомеры углеродного скелета, гибридизация sp3. - [Задание 12: реакции углеводородов и спиртов](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-12/) — Реакции углеводородов: дегидрирование, изомеризация, крекинг и замещение. - [Задание 16: превращения органических веществ](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-16/) — Превращения органических веществ: бутан — бутадиен — каучук, бутан — уксусная кислота. - [Задание 33: определение формулы вещества](https://neuromisha.ru/ege/himiya/zadanie-33/) — Определение формулы по данным сгорания: пример углеводорода C4H10 и его изомеров. ## Вопросы и ответы ### Чему равна молярная масса бутана? M(C4H10) = 4·12 + 10·1 = 58 г/моль. Такую же массу имеет изобутан — изомеры отличаются строением, но не составом. По массам IUPAC до сотых получается 58,12 г/моль. ### Сколько изомеров у бутана? Формуле C4H10 соответствуют два вещества: бутан с неразветвлённой цепью и 2-метилпропан (изобутан) с боковой метильной группой. ### Чем бутан отличается от изобутана по свойствам? Химические свойства близки, а физические различаются: изобутан кипит ниже (около −12 °C против −1 °C) и плавится при другой температуре, потому что молекулы разветвлены и слабее притягиваются друг к другу. ### Как из бутана получают бутадиен-1,3? Отщеплением двух молекул водорода при нагревании над оксидом хрома. Бутадиен затем полимеризуют в синтетический каучук. ## Источники - [ФИПИ: демоверсия, спецификация и кодификатор ЕГЭ по химии (проект на 2027 год)](https://doc.fipi.ru/ege/demoversii-specifikacii-kodifikatory/2027/hi_11_2027.zip) — номера заданий и перечень проверяемого содержания - [CIAAW (комиссия IUPAC по изотопам и атомным весам): стандартные атомные веса](https://www.ciaaw.org/atomic-weights.htm) — атомные массы для молярной массы - О. С. Габриелян. Химия: учебники для 8–9 и 10–11 классов — школьный уровень свойств, получения и применения веществ ## Другие справочные таблицы - [Все вещества справочника](https://neuromisha.ru/spravochnik/veshchestva/) - [Молярная масса: калькулятор](https://neuromisha.ru/spravochnik/molyarnaya-massa/) - [Алканы](https://neuromisha.ru/spravochnik/alkany/) - [Виды изомерии](https://neuromisha.ru/spravochnik/vidy-izomerii/) - [Гомологический ряд алканов](https://neuromisha.ru/spravochnik/gomologicheskiy-ryad-alkanov/) - [Номенклатура органических соединений](https://neuromisha.ru/spravochnik/nomenklatura-organicheskih-soedineniy/) --- Источник: https://neuromisha.ru/spravochnik/veshchestva/butan/ — НейроМиша, Редакция НейроМиши.