Les hydrocarbures aliphatiques sont des hydrocarbures qui possèdent les propriétés fondamentales des composés aliphatiques. Ils sont composés uniquement d’éléments carbone et hydrogène et doivent leur nom à leur extraction initiale des graisses.
Caractéristiques principales et classification
Caractéristiques structurelles : Les atomes de carbone sont disposés en chaînes droites, en chaînes ramifiées ou en anneaux (hydrocarbures alicycliques). Le squelette carboné est en forme de chaîne-ou cyclique avec des propriétés similaires à celles des hydrocarbures en chaîne, ce qui les distingue des hydrocarbures aromatiques.
Classifications courantes : Classées selon le type de liaison chimique entre les atomes de carbone :
Alcanes (hydrocarbures aliphatiques saturés) : contiennent uniquement des liaisons simples carbone-carbone, formule générale :
CnH2n + 2CnH2n+2
Alcènes (hydrocarbures aliphatiques insaturés) : contiennent des doubles liaisons carbone-carbone, formule générale :
CnH2nCnH2n
Alcynes (hydrocarbures aliphatiques insaturés) : contiennent des triples liaisons carbone -carbone, formule générale :
CnH2n−2CnH2n−2
Propriétés physiques :
L'état varie en fonction du nombre d'atomes de carbone : 1 à 4 atomes de carbone sont généralement gazeux, 5 à 16 sont liquides et 17 et plus sont solides (sauf pour le néopentane, qui est gazeux) ;
La densité est inférieure à celle de l'eau ; Les points de fusion et d'ébullition augmentent progressivement avec le nombre d'atomes de carbone ; dans les isomères, plus la chaîne est ramifiée, plus les points de fusion et d'ébullition sont bas.
Propriétés chimiques :
Alcanes : subissent principalement des réactions de substitution et des réactions de craquage à haute -température ;
Alcènes/Alcynes : chimiquement réactifs, capables de réactions d'addition, de polymérisation, d'oxydation, de substitution, etc., parmi lesquelles l'addition et la polymérisation sont les réactions les plus couramment utilisées dans l'industrie.
Sources et utilisations :
Les hydrocarbures aliphatiques proviennent principalement du pétrole, du gaz naturel et du charbon. Les hydrocarbures aliphatiques à faible teneur en carbone C1-C5 sont les matières premières de base de la pétrochimie. L'éthylène, le propylène et les oléfines conjuguées en C4/C5 sont les plus utilisées dans l'industrie.