Hydrocarbure

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L'octane (C8H18) est un hydrocarbure que l'on trouve dans le pétrole, les sphères noires représentent les atomes de carbone, les blanches ceux d'hydrogène

Un hydrocarbure (HC) est un composé organique constitué exclusivement d'atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H)[1]. Leur formule brute est donc de la forme : CnHm, où n et m sont deux entiers naturels.

Sous forme de carbone fossile, ils constituent une ressource énergétique essentielle pour l'économie depuis la révolution industrielle, mais sont aussi source de gaz à effet de serre issus de leur utilisation massive.
Il s'agit de fait de ressources non renouvelables (à échelle humaine de temps), dont les gisements commencent localement à s'épuiser ou à être très coûteux et difficiles à exploiter gisements offshore ou très profonds, et souvent de moindre qualité), qu'il s'agisse du charbon, du pétrole[2] ou du gaz naturel[3].

On peut trouver des lacs d'hydrocarbure sur le satellite de Saturne "Titan"

Remarque 

On utilise aussi le mot hydrocarbure pour faire référence, en particulier, au pétrole et au gaz naturel.

Classification[modifier | modifier le code]

Selon la nature[modifier | modifier le code]

On distingue selon leur nature :

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).

Selon la provenance[modifier | modifier le code]

On distingue selon leur provenance :

Les 3 derniers de ces hydrocarbures forment en réalité un continuum (de qualité de plus en plus mauvaise du point de vue industriel et environnemental[4])

Formules brutes[modifier | modifier le code]

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[modifier | modifier le code]

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 heptacos- 28 octacos-
29 nonacos- 30 triacont-
31 hentriacont- 32 dotriacont-

Préparations[modifier | modifier le code]

Propriétés[modifier | modifier le code]

  • 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 la chaîne carbonée d'un hydrocarbure est ramifiée, plus les températures d'ébullition et de fusion sont basses.
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
  • La densité des hydrocarbures est variable :
  0,63 < dalcanes liquides < 0,77
  0,77 < dalcanes solides < 0,90

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]

Bibliographie[modifier | modifier le code]

Liens externes[modifier | modifier le code]

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. (en) « Hydrocarbon », sur IUPAC Gold book (consulté le 27 octobre 2013) : « Compounds consisting of carbon and hydrogen only »
  2. [PDF]Un point sur les ressources en hydrocarbures ; les liquides pétroliers (PDF - 580 Ko)  ; notes de synthèse, rédigées par des experts d'IFP Énergies nouvelles, 2010 (PDF - 450 Ko).
  3. [PDF]Un point sur les ressources en hydrocarbures ; le gaz naturel ; notes de synthèse, rédigées par des experts d'IFP Énergies nouvelles, 2010 (PDF - 450 Ko).
  4. ViallyR, Maisonnier G et Rouaud T (2013), Hydrocarbures de roche-mère - État des lieux - IFP Énergies nouvelles, IEP / Rapport IFPEN 62 729 daté 2013-01-22, PDF (voir notamment schéma de la figure 1.7 page 15 et § 1.2.3 "Les hydrocarbures de roche-mère" page 16/121)