LES HYDROCARBURES
OBJECTIFS
| Définir un hydrocarbure. | |
| Identifier la famille à laquelle appartient un hydrocarbure à partir de sa formule brute. | |
| Ecrire les formules générales des alcanes, des alcènes et des alcynes. | |
| Ecrire l’équation-bilan de la combustion complète d’un hydrocarbure dans le dioxygène. | |
| Citer quelques utilisations des hydrocarbures. | |
*Prendre des mesures de sécurité :
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I-LES HYDROCARBURES
1-définition
Un hydrocarbure est un composé moléculaire formé uniquement d’atomes de carbone et d’hydrogène.
On trouve des hydrocarbures :
– solides dans la paraffine…;
– liquides dans l’essence, le gazole, le kérosène…;
– gazeux comme le méthane du gaz naturel, le propane, le butane.
2-propriétés physiques des hydrocarbures
Les hydrocarbures peuvent être des gaz, des liquides ou des solides. Ils ne résistent pas à la chaleur et sont de mauvais conducteurs électriques. Ils sont peu solubles dans l’eau et sont très inflammables.
3- Exemples d’hydrocarbures
a- Les alcanes
Parmi les hydrocarbures, nous allons étudier un groupe particulier d’entre eux appelés alcanes.
Ex : le méthane : sa molécule est formée d’un atome de carbone lié à quatre atomes d’hydrogène ;
sa formule s’écrit CH4 l’éthane, de formule C2H6, le propane, C3H8, le butane, C4H10, etc.
La formule générale des alcanes est CnH2n+2 avec n un nombre entier naturel supérieur ou égal à 1
(en fonction de n, les élèves donneront les formules ; les noms seront donnés par le professeur)
| n | Formule | Noms |
| 1 | CH4 | Méthane |
| 2 | C2H6 | Ethane |
| 3 | C3H8 | Propane |
| 4 | C4H10 | Butane |
| 5 | C5H12 | Pentane |
b- Les alcènes
Les alcènes sont aussi une famille d’hydrocarbures. Ils ont pour formule générale CnH2n (n ≥ 2)
Ex : l’éthylène ou éthène : sa molécule est formée de deux atomes de carbone liés à quatre atomes d’hydrogène ; sa formule s’écrit C2H4, le propène, C3H6, le butène, C4H8, etc.
c- Les alcynes
Les alcynes sont aussi une famille d’hydrocarbures. Ils ont pour formule générale CnH2n-2 (n ≥ 2)
Ex : l’éthyne ou acétylène : sa molécule est formée de deux atomes de carbone liés à deux atomes d’hydrogène ; sa formule s’écrit C2H2, le propyne, de formule C3H4, le butyne, C4H6, le pentyne, C5H8, etc.
II- COMBUSTION D’HYDROCARBURES DANS LE DIOXYGENE
1- Combustion complète
La combustion complète d’un hydrocarbure quelconque donne toujours du dioxyde de carbone et de la vapeur d’eau, et s’accompagne d’un dégagement important de chaleur
Equation-bilan :hydrocarbure + dioxygène dioxyde de carbone + eau
- combustions complètes des alcanes
Méthane: CH4 + O2 CO2 + H2O
Ethane: C2H6 + O2 CO2 + H2O
Propane: C3H8 + O2 CO2 + H2O
Butane: C4H10 + O2 CO2 + H2O
Pentane: C5H12 + O2 CO2 + H2O
- combustions complètes des alcènes
Ethyléne: C2H4 + O2 CO2 + H2O
Propéne: C3H6 + O2 CO2 + H2O
- combustions complètes des alcynes
Acéthyléne: C2H2 + O2 CO2 + H2O
Propyne: C3H4 + O2 CO2 + H2O
2- Combustion incomplète
Lorsqu’il y a peu d’oxygène, la combustion devient incomplète. Elle donne un dépôt de carbone C et de l’eau.
Dans certaines conditions, la combustion peut donner du monoxyde de carbone (de formule CO).
Ce gaz est un poison extrêmement dangereux qui provoque l’asphyxie en agissant sur l’hémoglobine du sang
III-Applications industrielles des hydrocarbures
Dans l’industrie les hydrocarbures sont surtout utilisés comme sources d’énergie. C’est le cas du fuel, du gas-oil, du kérosène, du gaz butane…
On les utilise aussi pour le butimage des routes avec le goudron et en pharmacie pour la synthèse des huiles essentielles.
IV-HYDROCARBURES ET ENVIRONNEMENT
La combustion de tout hydrocarbure favorise la formation du dioxyde de carbone, gaz à effet de serre qui entraine un réchauffement de la terre.
Les déchets plastiques et la pollution atmosphérique ont des effets néfastes sur l’environnement.
NB : la densité d’un gaz par rapport à l’air est égale à la masse de ce gaz sur 29. La densité n’a pas d’unité. d =M/29
