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Les alcanes

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Les alcanes – Partie 1

1. Définition d’un hydrocarbure 

On appelle hydrocarbure, ou carbure d’hydrogène, un composé organique dont la molécule renferme uniquement l'élément carbone et l'élément hydrogène.

2. Les alcanes 

Définition et formule générale des alcanes

Les alcanes sont des hydrocarbures de formule brutes $\mathrm {C}_n\mathrm{H}_{2n+2}$ où $n$ représente le nombre d’atomes de carbone dans la molécule ($n$ est un entier naturel $n \geq 1$).

Nomenclature 

Le nom d’un alcane comporte la terminaison ane.

La masse molaire moléculaire est : $\mathrm {M}\left(\mathrm{C}_n \mathrm{H}_{2 n+2}\right)=12 n+2 n+2=14 n+2$

Exemples : 

Isomères

On appelle isomère des molécules qui ont la même formule brute, mais des formules développées différentes.

Les alcanes – Partie 2

3. Combustion des hydrocarbures dans le dioxygène 

La combustion complète

Avec une quantité suffisante de dioxygène ou un excès de dioxygène, la combustion des alcanes est complète et produit du dioxyde de carbone CO2 et de l’eau (H2O). La réaction est exothermique.

Équation bilan de la réaction 

$\mathrm{C}_n \mathrm{H}_{2 n+2}+\frac{(3 n+1)}{2} \mathrm{O}_2 \rightarrow n \mathrm{CO}_2+(n+1) \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$

Exemples :

  • $\mathrm{CH}_4+2 \mathrm{O}_2 \rightarrow \mathrm{CO}_2+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$
  • $\mathrm{C}_3 \mathrm{H}_8+5 \mathrm{O}_2 \rightarrow 3 \mathrm{CO}_2+4 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}$
  • $\mathrm{C}_4 \mathrm{H}_{10}+\dfrac{13}{2} \mathrm{O}_2 \rightarrow 4 \mathrm{CO}_2+5 \mathrm{H}_2\rm O $

La combustion incomplète

La combustion incomplète intervient avec un défaut de dioxygène. La réaction produit entre autres : du carbone, du monoxyde de carbone $\rm CO$ et de l’eau avec une très faible quantité de chaleur.

Application industrielle des hydrocarbures 

Dans les industries, les hydrocarbures sont surtout utilisés comme source d’énergie, c’est le cas du kérosène, du gaz oil, du gaz butane, etc.

Hydrocarbure et environnement

Les déchets plastiques, la pollution atmosphérique et l’effet de serre ont des effets néfastes sur l’environnement.

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