Décrire les alcanes

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Fiches
Classe(s) : 1re S | Thème(s) : Solutions ioniques et chimie organique


Rappels de cours

1 Nature et nomenclature

► Les alcanes sont des molécules exclusivement constituées d’atomes de carbone et d’hydrogène, associés par des liaisons simples.

► On appelle chaîne carbonée (ou squelette carboné) l’enchaînement des atomes de carbone qui constituent une molécule.

A Les alcanes linéaires

Leur nom est constitué d’un préfixe qui indique le nombre d’atomes de carbone de la chaîne suivi de la terminaison « ane ».

Formule brute

CH4

C2H6

C3H8

C4H10

C5H12

C6H14

Nom

méthane

éthane

propane

butane

pentane

hexane

B Les alcanes cycliques

Pour les nommer, on ajoute le préfixe « cyclo » au nom de l’alcane linéaire ayant le même nombre d’atomes de carbone.

exemple Le cyclopropane 99064_F32_Chem002

C Les alcanes ramifiés

► Si l’on enlève un atome d’hydrogène à un alcane, on obtient un groupe alkyle : on remplace le suffixe « ane » par « yle ».

► Pour nommer un alcane à chaîne carbonée ramifiée, on fait précéder le nom de l’alcane se rapportant à la chaîne principale la plus longue d’un préfixe correspondant au groupe alkyle de la ramification. On ajoute ensuite devant ce nom un nombre indice (minimal) indiquant la position du groupe alkyle sur la chaîne carbonée.

exemple Le 2-méthylbutane : 99064_F32_Chem003

2 Les températures de changement d’état

Les températures de changement d’état (fusion et ébullition) d’un alcane augmentent avec la longueur de la chaîne carbonée et diminuent quand le nombre de ramifications augmente.

3 La combustion complète

Lors de la combustion complète d’un alcane ce dernier réagit avec le dioxygène pour former, comme seuls produits du dioxyde de carbone et de l’eau. Cette réaction est exothermique (elle libère de l’énergie thermique).

exemple La combustion complète du méthane : CH4+2O2CO2+2H2O.

Méthode

Nommer un alcane ramifié

Déterminer le nom de deux alcanes ramifiés dont les formules semi-développées sont données ci-dessous.

a. 99064_F32_Chem004b. 99064_F32_Chem005

Aide Lorsque la même ramification apparaît à plusieurs reprises, on utilise les préfixes multiplicatifs di- (pour 2), tri- (pour 3), tétra- (pour 4) que l’on fait précéder des indices indiquant chacune des positions des ramifications.

Solution

Pour la molécule a, la chaîne principale comporte cinq atomes de carbone et se nomme donc pentane. Pour la molécule b, la chaîne principale comporte six atomes de carbone et se nomme donc hexane.

Dans la molécule a, il y a deux ramifications : une ramification méthyle (CH3-) et une ramification éthyle (CH3-CH2-). Dans la molécule b, il y a trois ramifications, deux ramifications méthyle (CH3-) et une ramification éthyle (CH3-CH2-).

On obtient les numérotations ci-dessous :

a. 99064_F32_Chem006b. 99064_F32_Chem007

à noter Deux chiffres sont séparés par une virgule (,), et un tiret (-) sépare un chiffre et une lettre.

La molécule a se nomme 2,3-diméthylpentane et la molécule b se nomme 3-éthyl‑2,5-diméthylhexane.