Hydrocarbure

Définition

Un hydrocarbure est une molécule organique constituée exclusivement d'atomes de carbone et d'hydrogène (le type le plus élémentaire de molécule organique). Sa forme la plus élémentaire est représentée par les alcanes. On recense une vaste diversité d'hydrocarbures, lesquels sont principalement obtenus à partir du pétrole lors des procédés de raffinage.

La structure d'un hydrocarbure, le xylène :

Hydrocarbure avec le xylène. Les solvants hydrocarbonés ne contiennent que des atomes de carbone et d'hydrogène dans leur structure.

Explications

De manière générale, la longueur des chaînes carbonées des hydrocarbures influe directement sur leurs propriétés physiques : plus ces chaînes sont longues, plus la molécule est lourde et son point d'ébullition, élevé. Les alcanes légers, tels que les gaz CFC, se présentent à l'état gazeux à température ambiante, tandis que des hydrocarbures dotés de chaînes moléculaires plus longues, comme la paraffine, adoptent un état solide dans les mêmes conditions.

Les hydrocarbures, caractérisés par leur faible affinité avec l'eau (non-miscibles), offrent une utilitý notable pour dissoudre ou extraire des substances non polaires. Leur emploi s'étend à divers domaines industriels tels que les revêtements de surface, les produits de nettoyage et la fabrication pharmaceutique.

Les hydrocarbures utilisés industriellement peuvent être fournis sous différentes formes :

• Hydrocarbures aliphatiques (Normal, Iso, cyclique);
• Hydrocarbures aromatiques (la structure contient un cycle aromatique);
• Hydrocarbures désaromatisés (une fraction de distillation recueillie sur une plage de températures où les aromatiques ont été éliminés).

Voir aussi les HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques).

✅ Les hydrocarbures les plus simples présentent une structure linéaire, composée uniquement de liaisons simples entre les atomes de carbone. Ces derniers sont désignés sous le terme d'alcanes ou hydrocarbures aliphatiques. La formule générale des alcanes est C_nH_2n+2. Ces connexions sont dites "saturées" car elles ne contiennent pas de doubles liaisons. La molécule d'hydrocarbure est, pour ainsi dire, saturée d'hydrogène.

Les hydrocarbures insaturés, qui se distinguent par la présence de liaisons doubles ou triples et par une moindre teneur en hydrogène, ont la capacité de réagir avec l'hydrogène pour former des hydrocarbures saturés. Historiquement, ces composés insaturés étaient regroupés sous l'appellation d'oléfines, en référence à leur aptitude à générer des huiles.

Sources et origines

Les hydrocarbures d'origine naturelle proviennent essentiellement du gaz naturel et du pétrole brut. Le raffinage désigne le procédé par lequel ces mélanges complexes sont fractionnés grâce à une distillation, conduisant à la séparation des différentes catégories d'hydrocarbures. À cette étape s'ajoute une technique appelée "cracking", qui consiste à décomposer thermiquement les produits pétroliers en absence d'oxygène.

Ce procédé génère des composés contenant un nombre plus réduit d'atomes de carbone, souvent accompagnés de doubles liaisons. Parmi les résidus lourds du raffinage, le bitume représente un produit final caractérisé par des chaînes carbonées particulièrement longues, ainsi que par des températures de fusion et d'ébullition élevées.

Outre leur extraction issue des ressources fossiles, certains hydrocarbures peuvent être synthétisés artificiellement par le biais du procédé Fischer-Tropsch, impliquant une réaction entre le monoxyde de carbone et l'hydrogène. Ces hydrocarbures synthétiques sont couramment nommés combustibles Fischer-Tropsch.

Par ailleurs, il est également possible de produire certains composés hydrocarbonés précieux à partir d'huiles et de graisses d'origine organique, qu'elles soient végétales ou animales. Ces produits, désignés sous le terme d'oléochimiques, revêtent une importance croissante dans diverses applications industrielles.

En rapport avec "hydrocarbure"

• alcane

  

  Un alcane est un hydrocarbure saturé, ce qui signifie que le squelette carboné ne contient pas de doubles ou triples liaisons, contrairement à un alcène...

• carbone

  

  Le carbone, du groupe des non-métaux, est unique dans ses propriétés chimiques parce qu'il forme un nombre de composants supérieurs au nombre résultant...

• hydrogène

  

  L'atome d'hydrogène, de symbole chimique H, est constitué par un noyau avec une unité de charge positive (proton) et d'un électron.

• alcali réaction

  

  Une alcali réaction est une réaction chimique dans les bétons avec les composés du ciment, entre la silice de granulats et les alcalins de la pâte de ciment.