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Hydrocarbure
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Un hydrocarbure (HC) est un composé organique contenant exclusivement des atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H). Ils possèdent en conséquence une formule brute de type : CnHm, où n et m sont deux entiers naturels.
Sous forme de carbone fossile, ils sont une ressource énergétique essentielle pour l'économie depuis la révolution industrielle, mais aussi source de gaz à effet de serre issus de leur utilisation massive.
Ce sont alors des ressources non renouvelables (à échelle humaine de temps), dont les gisements commencent localement à s'épuiser ou à être très coûteusement et plus difficilement exploitable (gisements offshore ou très profonds, et souvent de moindre qualité), qu'il s'agisse du charbon[1], du pétrole[2] ou du gaz naturel[3].
- Remarque
On utilise aussi le mot hydrocarbure pour faire référence, en particulier, au pétrole et au gaz naturel.
Sommaire |
Classification
On distingue :
- les hydrocarbures saturés dont la chaîne carbonée est constituée uniquement de liaisons simples (ex. : les alcanes).
- les hydrocarbures insaturés dont la chaîne carbonée présente au moins une liaison double ou triple (ex. : les alcènes, les alcynes et les composés aromatiques).
De plus, il existe plusieurs enchaînements possibles :
- Les hydrocarbures linéaires où chaque atome de carbone n'est lié qu'à deux autres atomes de carbones au plus (ex.: allènes).
- Les hydrocarbures ramifiés où un ou plusieurs atomes de carbone sont liés à plus de deux autres atomes de carbone (ex. : isooctane).
- Les hydrocarbures cycliques où la chaîne carbonée se referme sur elle-même (ex.: cyclohexane).
Formules brutes
Les hydrocarbures saturés linéaires ou ramifiés possèdent la formule brute suivante: CnH(2n+2), où n est un nombre entier naturel non nul. Exemple : molécule de méthane, un atome de carbone : C1 d'où le nombre d'atomes d'hydrogène H(1*2+2) : CH4
Les hydrocarbures saturés cycliques possèdent une formule brute différente. Celle-ci varie en fonction du nombre de cycles que contient la molécule. S'il n'y a qu'un cycle : CnH2n. S'il y en a deux : CnH(2n-2). Chaque cycle requiert un paire d'atome d'hydrogène en moins. La formule brute générale est CnH(2(n-c)+2) c étant le nombre entier naturel de cycles.
Les hydrocarbures insaturés linéaires ou ramifiés possèdent la formule brute : CnH(2(n-i)+2), où n est un entier naturel non nul et i est le nombre entier d'insaturation.
Les hydrocarbures insaturés cycliques possèdent la formule brute suivante: CnH(2(n-i-c)+2), où n est un nombre entier naturel non nul et i est le nombre entier naturel d'insaturation, c étant le nombre entier naturel de cycles.
Nomenclature
Radical en fonction du nombre de carbones
| Nombre de carbones | Radical | Nombre de carbones | Radical |
|---|---|---|---|
| 1 | méth- | 2 | éth- |
| 3 | prop- | 4 | but- |
| 5 | pent- | 6 | hex- |
| 7 | hept- | 8 | oct- |
| 9 | non- | 10 | déc- |
| 11 | undéc- | 12 | dodéc- |
| 13 | tridéc- | 14 | tétradéc- |
| 15 | pentadéc- | 16 | hexadéc- |
| 17 | heptadéc | 18 | octodec- |
| 19 | nonadéc- | 20 | eicos- |
| 21 | heneicos- | 22 | docos- |
| 23 | tricos- | 24 | tétracos- |
| 25 | pentacos- | 26 | hexacos- |
| 27 | hetacos- | 28 | octacos- |
| 29 | nonacos- | 30 | triacont- |
| 31 | hentriacont- | 32 | dotriacont- |
Article connexe : Liste d'hydrocarbures saturés acycliques.
Préparations
Propriétés
Les hydrocarbures font partie de la chimie organique.
- Plus la chaîne carbonée d'un hydrocarbure est longue, plus ses températures d'ébullition et de fusion sont élevées.
- Exemple : la température d'ébullition du méthane (CH4) est de - 160 °C et celle du pentane (C5H12) est de 36 °C.
- Plus un hydrocarbure possède de ramifications, plus les températures d'ébullition et de fusion sont basses.
- Exemple : formule brute : C6H14
- L'hexane de formule semi-développée suivante : CH3-(CH2)4-CH3
- Le 2-méthylpentane de formule semi-développée : CH3-CH-(CH2)2-CH3
|
CH3
CH3 CH3
| |
Le 2,3-diméthylbutane de formule semi développée : CH - CH
| |
CH3 CH3
| Nom de l'hydrocarbure | Température de fusion en °C | Température d'ébullition en °C |
|---|---|---|
| hexane | -95,3 | 68,7 |
| 2-éthylpentane | -118 | 63 |
| 2,3-diméthylbutane | -130 | 60 |
- Concernant la densité :
0,63 < dalcanes liquides < 0,77 0,77 < dalcanes solides < 0,90
Voir aussi
Articles connexes
- Matières premières
- Organisme
Bibliographie
-
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Liens externes
- Les solvants pétroliers, un dossier de l'INRS
- Les hydrocarbures, un article du site ekopedia
-
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Notes et références
- Un point sur les ressources en hydrocarbures ; les liquides pétroliers ; notes de synthèse, rédigées par des experts d'IFP Energies nouvelles, 2010 (PDF - 580 Ko).
- Un point sur les ressources en hydrocarbures ; les liquides pétroliers (PDF - 580 Ko) ; notes de synthèse, rédigées par des experts d'IFP Energies nouvelles, 2010 (PDF - 450 Ko).
- Un point sur les ressources en hydrocarbures ; le gaz naturel ; notes de synthèse, rédigées par des experts d'IFP Energies nouvelles, 2010 (PDF - 450 Ko).
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