I. Définition

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

II. Différentes familles d’hydrocarbures

Les alcanes

Les alcanes sont des hydrocarbures de formule brutes $\rm \color {orangered}{C_nH_{2n +2}}$  où $\rm n$ représente le nombre d’atomes de carbone dans la molécule ($\bf n$ est un entier naturel $\bf n ≥ 1$). Le nom d’un alcane comporte la terminaison ane.

La masse molaire moléculaire est :  $\color {orangered}{\rm M(C_nH_{2n +2})=12n+2n+2=14n+2}$

Exemples
$\rm n$ Formule brute Nom
1 $\rm CH _4$ méthane
2 $\rm C _2 H _6$ éthane
3 $\rm C _3 H _8$ propane
4 $\rm C _4 H _{10}$ butane

Les alcènes

Les alcènes sont des hydrocarbures de formule générale $\color {orangered}{\rm C_nH_{2n}}$ où $\rm n$ représente le nombre d’atomes de carbone dans la molécule ($\bf n$ est un entier naturel $\bf n ≥ 2$). Le nom d’un alcène comporte la terminaison ène. La masse molaire moléculaire est : $\color {orangered}{\rm M(C_nH_{2n})=12n+2n=14n}$ 

Exemples 
$\rm n$ Formule brute Nom
2 $\rm C_2H_4$ éthylène ou éthène
3 $\rm C_3H_6$ propène
4 $\rm C_4H_8$ butène

Les alcynes

Les alcynes sont des hydrocarbures de formule générale $\rm \color {orangered}{C_nH_{2n-2}}$ où $\rm n$ représente le nombre d’atomes de carbone dans la molécule ($\bf n$ est un entier naturel $\bf n ≥ 2$). Le nom d’un alcène comporte la terminaison yne. La masse molaire moléculaire est : $\rm \color {orangered}{M(C_nH_{2n -2})=12n+2n-2=14n-2}$ 

Exemples 
$\rm n$ Formule brute Nom
2 $\rm C_2H_2$ acétylène ou éthyne
3 $\rm C_3H_4$ propyne
4 $\rm C_4H_6$ butyne

III. Combustion des hydrocarbures dans le dioxygène 

La combustion complète

Avec une quantité suffisante de dioxygène ou un excès, la combustion des hydrocarbures est complète et produit du dioxyde de carbone $\bf CO_2$ et de l’eau $\bf (H_2O)$. La réaction est exothermique.

Équation bilan de la réaction 

  • Cas des alcanes : $\rm C_nH_{2n+2} +\dfrac{(3n+1)}{2}O_2 \rightarrow nCO_2+(n+1)H_2O$
  • Cas des alcènes : $\rm C_nH_{2n} + \dfrac{3n}{2}O_2 \rightarrow nCO_2+nH_2O$
  • Cas des alcynes :  $\rm C_nH_{2n-2} + \dfrac{(3n-1)}{2}O_2 \rightarrow  nCO_2+(n-1)H_2O$
    Exemples
    $\rm CH_4 +2O_2  \rightarrow CO_2+2H_2O$
    $\rm C_3H_6 +\dfrac{9}{2}O_2 \rightarrow  3CO_2+3H_2O$
    $\rm C_2H_2 +\dfrac{5}{2}O_2 \rightarrow  2CO_2+H_2O$

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.

IV. 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.

V. Hydrocarbures et environnement

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