Dénommés également paraffines, les alcanes sont des hydrocarbures acycliques saturés de formule générale CnH2n+2. On peut les représenter symboliquement par la notation RH, où R correspond à un groupe alkyle (CnH2n+1). Ils ne comportent que des liaisons carbone-carbone simples.
Les premiers alcanes sont le méthane (n = 1), l'éthane (n = 2), le propane (n = 3), le butane (n = 4), le pentane (n = 5) et l'hexane (n = 6).
Alcanes et alkydes normaux : nomenclature
Les suivants sont dénommés systématiquement : C5, pentane ; C6, hexane ; C7, heptane ; C10, décane ; C11, undécane ; C12, dodécane ; C20, éicosane ; C21, hénéicosane ; C22, docosane ; C23, tricosane ; C30, tricontane ; C31, hentricontane ; C100, hectane.
Le très lyrique Tristan fait vachement marcher Yseult, quelle Histoire ! Les radicaux alkyles : Pour se rappeler l'ordre des 4 premiers groupement alcanes : Méthane, Éthane, Propane, Butane. Pour se rappeler l'ordre des 5 premiers groupement alcanes : Méthane, Éthane, Propane, Butane, Pentane.
Les alcanes sont des hydrocarbures saturés qui contiennent des atomes de carbone et d'hydrogène liés par des liaisons covalentes. Dans un alcane, chaque atome de carbone est lié de manière covalente à quatre autres atomes. Nous pouvons le voir sur la figure suivante.
Les alcanes (alcanes et cycloalcanes) sont pratiquement insolubles dans l'eau, mais se dissolvent dans les solvants organiques. Cependant, les alcanes liquides sont de bons solvants pour de nombreux autres composés organiques non ioniques.
Le nombre d'atomes de carbone contenus dans la chaine carbonée principale détermine le nom de l'alcane. On entoure donc la chaine principale qui contient le plus d'atomes de carbone C alignés. Le nom de la chaine principale est constitué d'un préfixe qui indique le nombre d'atomes de carbone, suivi du suffixe « –ane ».
La formule brute d'un alcane s'exprime ainsi : CnH2n+2 ou n est le nombre d'atomes de carbone.
Prop : 3 atomes de carbone. But : 4 atomes de carbone. Pent : 5 atomes de carbone. Hex : 6 atomes de carbone.
La formule brute est l'écriture la plus compacte décrivant un composé chimique ou un corps simple. Les formules brutes, par exemple C2H6O pour l'éthanol, sont utilisées dans les équations chimiques pour décrire les réactions chimiques.
Les alcènes, de formule générale CnH2n (où n est le nombre d'atomes de carbone dans la molécule), comportent une ou plusieurs doubles liaisons. Leur nomenclature dérive de celle des alcanes, la terminaison en -ane étant remplacée par une terminaison en -ène (éthène, propène, etc. → chimie organique, hydrocarbure).
La formule développée est un mode de représentation des molécules où la totalité des atomes sont représentés par leur symbole chimique. Il est très simple, mais ne donne aucune idée de l'agencement des atomes dans l'espace.
Les alcanes non cycliques ont pour formule brute C n H 2 n + 2 \text{C}_n\text{H}_{2n+2} CnH2n+2, ils n'ont que des liaisons simples.
Un alcane ramifié est un alcane qui, pour un ou plusieurs de ses éléments Carbone, possède non pas 1 ou 2 liaisons avec d'autres carbones, mais une troisième (voire une quatrième) liaison, avec ce que l'on appelle un groupe alkyle.
1) Déterminer la fonction principale : suffixe 2) Déterminer la structure de base : chaîne ou cycle 3) Nommer les substituants 4) Numéroter 5) Assembler les noms des substituants selon l'ordre alphabétique.
Les quatre premiers alcanes (méthane, éthane, propane et butane) sont gazeux dans les conditions de température et de pression ordinaires (25 °C et 1 atm). Dans les mêmes conditions, ils sont liquides depuis le pentane jusqu'à l'hexadécane (C16H34). Ils sont ensuite solides.
La réaction des alcanes avec le dioxygène est appelée combustion des alcanes. Cette réaction dégage de la chaleur : on dit que la réaction est exothermique. La combustion est complète lorsque la quantité de dioxygène est suffisante à la réaction.
Les électronégativités du carbone sp3 et de l'hydrogène étant très voisines, la molécule d'alcane est pratiquement apolaire et, de ce fait, elle n'a pas d'affinité pour les réactifs ioniques (électrophiles, nucléophiles).
Du fait de la présence du groupe -OH, les alcools jusqu'à 5 atomes de carbone sont très solubles dans l'eau avec laquelle ils s'associent par liaisons hydrogène. L'éthanol est miscible à l'eau en toute proportions.
Formule générale d'un alcane : CnH2n+2. Sachant que dans ce cas M = 72 = 14n+2 on en déduit n=(72-2)/14=5 d'où sa formule moléculaire brute : C5H12.
Un moyen mnémotechnique, ou mnémonique, est un outil de mémorisation, tel qu'une abréviation, une liste de mots, une rime ou une image mentale qui aide à se souvenir de quelque chose. Les moyens mnémotechniques sont des techniques d'amélioration de la mémoire très répandues dans le milieu scolaire.
Au niveau de leurs propriétés physiques, les alcènes se caractérisent par une température d'ébullition inférieure à celle des alcanes. Pour cause, la double liaison de ces molécules implique des forces de Van Der Waals plus faibles. Il faut alors moins d'énergie pour rompre ces liaisons.