Des hydrocarbures
Quels sont les hydrocarbures:
Les hydrocarbures, également appelés carbures d’hydrogène, sont des composés organiques dont la composition ne contient que des atomes de carbone (C) et d’ hydrogène (H), répondant ainsi à la formule générale C x H y .
Un hydrocarbure est constitué d'une structure de carbone à laquelle les atomes d'hydrogène sont liés de manière covalente .
C'est le composé le plus important dans le domaine de la chimie organique.
Tous les types d'hydrocarbures s'oxydent facilement en dégageant de la chaleur. Pour la plupart, ils ne sont pas solubles dans l'eau.
Les hydrocarbures naturels sont des composés chimiques formés à l'intérieur de la Terre (plus de 150 km de profondeur) sous haute pression et atteignant des zones de plus basse pression par le biais de processus géologiques.
Où se trouvent les hydrocarbures?
Le pétrole est la principale source d'hydrocarbures. De ce fait, l'hydrocarbure est présent dans divers dérivés tels que le kérosène, la paraffine, le gaz naturel, l' essence, la vaseline, le diesel, le GPL (gaz de pétrole liquéfié), les polymères (tels que le plastique et le caoutchouc), entre autres.
Ce composé organique constitue 48% de la matrice énergétique du Brésil.
La chaîne carbonée qui fait partie de la composition d’un hydrocarbure est tétravalente, c’est-à-dire qu’elle peut créer quatre liaisons.
Le carbone est capable de se connecter avec d'autres atomes de carbone et avec des atomes d'hydrogène par des liaisons simples, doubles ou triples .
Classification des hydrocarbures
La classification des hydrocarbures repose sur trois spécificités: la forme de la chaîne carbonée principale, les liaisons des chaînes carbonées, la présence de radicaux alkyles dans la chaîne carbonée et la présence d'hétéroatomes divisant la chaîne carbonée.
En savoir plus sur l'hydrogène.
Forme de la chaîne principale du carbone
En ce qui concerne la forme de la chaîne carbonée principale, la classification des hydrocarbures est subdivisée en aliphatique et cyclique .
Découvrez en quoi consiste chacune de ces formes de la chaîne du carbone.
Hydrocarbures aliphatiques
Les hydrocarbures aliphatiques sont formés par des chaînes carbonées ouvertes ou acycliques . Dans ces chaînes, les atomes de carbone sont terminaux.
Exemples :
Alcano
Les hydrocarbures alcanes, également appelés paraffine ou paraffinique, sont des composés huileux dans lesquels il n’existe que de simples liaisons entre les atomes de carbone.
La formule générale pour un alcane est C nH 2 n + 2 (n = tout nombre entier).
Alceno
Aussi appelé oléfine, alcène ou hydrocarbure d'éthylène, l'alcène est un composé peu réactif dans lequel il existe une double liaison entre les atomes de carbone.
La formule générale d'un alcène est C nH 2 n .
Alcino
Aussi appelé méthylacétylène, l’alcyne est un hydrocarbure dont les liaisons entre les atomes de carbone sont triples.
La formule générale d'un alcyne est C n H2 n -2.
Alcadieno
Également appelés diènes ou dioléfines, les alkadiènes sont des hydrocarbures où les liaisons entre les atomes de carbone sont doubles.
La formule générale pour un alkadiène est C n H2 n -2.
Hydrocarbures cycliques
Les hydrocarbures cycliques sont formés par des chaînes carbonées fermées ou cycliques. Ces chaînes n'ont pas de carbones terminaux.
Exemples :
Cyclane
Aussi appelé cycloalcane, cycloparaffine ou hydrocarbure naphténique, le cyclane est un hydrocarbure saturé, composé de simples liaisons.
Il a une chaîne carbonée fermée et sa formule générale est C n H2 n .
Cyclène
Aussi appelés cycloalcènes, les cyclènes sont des hydrocarbures insaturés, composés de doubles liaisons.
Un cyclène a une chaîne carbonée fermée et sa formule générale est C n H2 n -2.
Cycline
Aussi appelé cycloalkyle ou cycloalkyle, le cyclino est un hydrocarbure cyclique et insaturé.
Il est formé par une chaîne carbonée fermée avec des triples liaisons et sa formule générale est C n H2 n -4.
Aromatique
ou
Également appelés arènes, les hydrocarbures aromatiques sont des composés insaturés formés par des doubles liaisons.
Un aromatique a une chaîne carbonée fermée ou cyclique et sa formule générale est C 6 H 6 .
Type de connexion des chaînes de carbone
Selon le type de liaison de la chaîne carbonée, les hydrocarbures peuvent être classés comme saturés ou non saturés .
Voir ci-dessous la composition de chacune de ces classifications.
Hydrocarbures saturés
Les hydrocarbonates saturés sont formés par des liaisons simples .
Exemples : alcanes, cyclanes.
Hydrocarbures insaturés
Les hydrocarbonates insaturés sont formés par des doubles ou des triples liaisons .
Exemples : alcènes, alcynes, alkadiènes.
Présence de radicaux alkyle
En ce qui concerne la présence de radicaux alkyles, les hydrocarbures peuvent avoir une chaîne carbonée normale ou ramifiée .
Chaîne de carbone normale
Un hydrocarbure carbonique normal ne contient pas de radicaux alkyle.
Exemple : pentane
Chaîne carbonique ramifiée
Lorsqu'un hydrocarbure a une chaîne carbonée ramifiée, cela signifie que la chaîne carbonée principale contient des radicaux alkyles.
Exemple : méthylpropane
Présence d'hétéroatomes divisant la chaîne carbonique
La chaîne de séquençage du carbone peut être divisée ou non en fonction de la présence d'hétéroatomes.
Chaîne de carbone homogène
Lorsqu'un hydrocarbure a une chaîne carbonée principale homogène, cela signifie que cette chaîne n'est pas divisée par des hétéroatomes.
Chaîne carbonique hétérogène
Si un hydrocarbure a une chaîne carbonée principale hétérogène, cette chaîne a sa chaîne carbonée divisée par un hétéroatome.
Nomenclature des hydrocarbures
La nomenclature des hydrocarbures est définie par la combinaison de trois parties:
Le préfixe identifie le nombre de carbones, l'intermédiaire identifie le type de liaison et le suffixe indique la fonction à laquelle le composé appartient (dans ce cas, la classe des hydrocarbures).
Consultez ci-dessous la liste des préfixes et des intermédiaires combinés pour désigner les hydrocarbures.
Liste de préfixes
| Nombre de carbones | Préfixe |
|---|---|
| 1 | Met- |
| 2 | Et- |
| 3 | Prop- |
| 4 | Mais- |
| 5 | Pent- |
| 6 | Hex |
| 7 | Hept- |
| 8 | Octobre |
| 9 | Non |
| 10 | Dec- |
Liste des intermédiaires
| Type de connexion | Intermédiaire |
|---|---|
| Seulement des liens simples | -an- |
| Double | -en- |
| Triple | -en- |
| Deux doubles | -dien- |
Regardez quelques exemples de formation de noms d'hydrocarbures.
Exemples :
CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3
Dans la forme structurelle ci-dessus, nous pouvons observer un composé de 4 atomes de carbone qui ne possède que des liaisons simples (indiqué par le symbole "-").
- Préfixe pour 4 atomes de carbone = but-
- Intermédiaire pour les obligations simples = -an-
- Suffixe d'un hydrocarbure = -o
Notez que l'union du préfixe + intermédiaire + suffixe donne le nom BUTHANE .
CH 2 = CH 2
La forme structurelle ci-dessus a 2 atomes de carbone et 1 double liaison (indiquée par le symbole "=").
- Préfixe pour 2 atomes de carbone = et-
- Intermédiaire pour les doubles liaisons = -en-
- Suffixe d'un hydrocarbure = -o
Notez que l'union du préfixe + intermédiaire + suffixe donne le nom ETENO .
CH 2 = CH-CH 2 -CH 3
CH 3 -CH = CH 2 -CH 3
Notez que les deux formes structurelles ci-dessus ont 4 atomes de carbone et 1 double liaison (indiquée par le symbole "=").
De cette façon, nous avons:
- Préfixe pour 4 atomes de carbone = but-
- Intermédiaire pour les doubles liaisons = -en-
- Suffixe d'un hydrocarbure = -o
Notez que l'union du préfixe + intermédiaire + suffixer donnerait le nom BUTENE aux deux formes structurelles.
Cependant, notez que les formes structurelles ne sont pas identiques, les nomenclatures ne peuvent donc pas l'être non plus.
La différence entre les deux formes structurelles réside dans l'emplacement de la double liaison.
Dans ce cas, nous devons numéroter les atomes de carbone dans la chaîne à partir de l'extrémité la plus proche de la paire. Par conséquent, dans les cas en question, nous devrions numéroter de gauche à droite.
En CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 :
- CH 2 sera 1
- CH sera 2
- CH 2 sera 3
- CH 3 sera 4
Notez que la double liaison est entre le carbone 1 et le carbone 2 .
Nous devons utiliser le plus petit nombre (1) pour trouver la double liaison: BUTENO -1
En CH 3 -CH = CH 2 -CH 3 :
- CH 3 sera 1
- CH sera 2
- CH 2 sera 3
- CH 3 sera 4
Notez que la double liaison est entre le carbone 2 et le carbone 3 .
Nous devons utiliser le plus petit nombre (2) pour trouver la double liaison: BUTENO -2
Selon l’ Union internationale de chimie pure et appliquée ( UICPA ), l’indication de l’emplacement doit être faite légèrement avant celle qui est localisée (dans le cas des formules structurelles ci-dessus, la double liaison, représentée par la valeur intermédiaire "-En").
Avec cela, nous avons une deuxième forme, qui est d'ailleurs la plus correcte, pour écrire la nomenclature des formes structurelles disponibles.
CH 2 = CH-CH 2 -CH 3 : BUTENE -1 ou BUT-1-ENO (forme la plus correcte)
CH 3 -CH = CH 2 -CH 3 : BUTÈNE -2 ou BUT-2-ENO (forme la plus correcte)
En savoir plus sur IUPAC et la nomenclature.
