Hidrocarburo

Un hidrocarburo ( HC ) es un compuesto orgánico que consiste exclusivamente de carbono ( C ) y de hidrógeno ( H ) átomos . Su fórmula en bruto es de la forma: C n H m , n y m siendo dos -no cero números naturales .

En forma de carbono fósil , los hidrocarburos ( principalmente petróleo y gas natural ) y el carbón han sido un recurso energético esencial para la economía desde la revolución industrial , pero también son una fuente de gases de efecto invernadero como resultado de su importante uso.

Se trata de recursos no renovables (a escala cronológica humana) cuyos yacimientos están empezando a agotarse localmente oa ser muy costosos y difíciles de explotar (yacimientos marinos o muy profundos, a menudo de menor calidad), ya sean de petróleo natural o naturales. gas.

Se pueden encontrar lagos de petróleo en Titán , un satélite de Saturno, y manchas de petróleo en Plutón .

Clasificación

Según la naturaleza

Distinguimos según su naturaleza:

los hidrocarburos saturados cuya cadena de carbono consta solo de enlaces simples ( : Ej. los alcanos ;)
los hidrocarburos insaturados cuya cadena de carbono tiene al menos un enlace doble o triple ( por ejemplo, los alquenos , los alquinos y los hidrocarburos aromáticos ).

Además, hay varias secuencias posibles:

los hidrocarburos acíclicos :
- los hidrocarburos lineales , en los que cada átomo de carbono está unido a otros dos átomos de carbono o menos ( por ejemplo, alenos ),
- los hidrocarburos ramificados , en los que uno o más átomos de carbono están unidos a más de otros dos átomos de carbono ( por ejemplo, isooctano );
los hidrocarburos cíclicos , en los que la cadena de carbono se cierra sobre sí misma:
- los hidrocarburos alicíclicos ( por ejemplo, ciclohexano ),
- los hidrocarburos aromáticos ( por ejemplo, benceno ).

Según la procedencia

Distinguimos según su origen:

los hidrocarburos biogénicos "frescos" (gas de la digestión anaeróbica natural o industrial contemporánea);
los hidrocarburos convencionales ( petróleo y gas natural tal como se explotaron en sus "reservorios" geológicos hasta la década del 2000), de alta calidad para la industria pero cada vez más raros por estar sobreexplotados ;
los hidrocarburos no convencionales del lecho rocoso , que son formas de carbono fósil :
- el gas de carbón (CBM adsorbido en la capa de carbón o gas),
- el gas de esquisto , operado desde 2004 principalmente
- el esquisto bituminoso , también conocido como petróleo de esquisto , que se encuentra en forma de condensado de gas natural ,
- la pizarra bituminosa y las arenas bituminosas .

Los últimos tres de estos hidrocarburos forman en realidad un continuo (de calidad cada vez más baja desde el punto de vista industrial y medioambiental).

Fórmulas crudas

Los hidrocarburos saturados lineales o ramificados tienen la siguiente fórmula bruta: C n H (2 n +2), donde n es un número natural distinto de cero. Ejemplo: molécula de metano, un átomo de carbono: C1 de ahí el número de átomos de hidrógeno H (1 * 2 + 2): CH 4.

Los hidrocarburos saturados cíclicos tienen una fórmula química diferente. Esto varía según el número de ciclos que contiene la molécula. Si solo hay un ciclo: C n H 2 n. Si hay dos: C n H (2 n -2). Cada ciclo requiere un par de átomos de hidrógeno menos. La fórmula bruta general es: C n H (2 ( n - c ) +2), Siendo " C " el número natural de ciclos.

Los hidrocarburos insaturados lineales o ramificados tienen la fórmula molecular: C n H (2 ( n - i ) +2), donde n es un número natural distinto de cero e i es el número entero de insaturación.

Los hidrocarburos cíclicos insaturados tienen la siguiente fórmula bruta: C n H (2 ( n - i - c ) +2), donde n es un número natural distinto de cero e i es el número natural de insaturación, siendo c el número natural de ciclos.

Nomenclatura

Radical en función del número de carbonos

Número de carbonos	Radical	Número de carbonos	Radical
1	metanfetamina	2	eth-
3	apuntalar-	4	objetivo-
5	encerrado-	6	maleficio-
7	hept-	8	Oct-
9	No-	10	Dic-
11	undec-	12	dodec-
13	tridec-	14	tetradec-
15	pentadec-	dieciséis	hexadec-
17	heptadec	18	octodec-
19	nonadec-	20	eicos-
21	heneicos	22	docos-
23	tricos-	24	tetracos-
25	pentacos	26	hexacos-
27	heptacos-	28	octacos
29	nonacos	30	triacont-
31	hentriacont-	32	dotriacont-

Preparativos

Propiedades

Cuanto más larga sea la cadena de carbono de un hidrocarburo, mayores serán sus temperaturas de ebullición y fusión. Ejemplo: el punto de ebullición del metano (CH 4) es −160 ° C y la del pentano (C 5 H 12) Es 36 ° C .

Cuanto más ramificada sea la cadena de carbono de un hidrocarburo, más bajas serán las temperaturas de ebullición y fusión.

Nombre del hidrocarburo	T fusión (° C)	T hirviendo (° C)
Hexano	−95,3	68,7
3-metilhexano	−118	63
2,3-dimetilbutano	−130	60

La densidad de los hidrocarburos es variable:

0,63 < d alcano líquido <0,77; 0,77 < d alcanos sólidos <0,90.

Notas y referencias

(en) " Hidrocarburos " Compendio de Terminología Química [ " Libro de Oro "], IUPAC 1997, corregida versión en línea (2006-), 2 ª ed. : “ Compuestos formados únicamente por carbono e hidrógeno. "
(fr + en) Yves Mathieu, "Actualización sobre recursos de hidrocarburos - 1 - Líquidos de petróleo" [PDF] , IFP Énergies nouvelles , 2009.
(fr + en) Yves Mathieu, "Actualización sobre recursos de hidrocarburos - 2 - Gas natural" [PDF] , IFP Énergies nouvelles , 2009.
E. Martin, " Los lagos de Titán como si estuvieras allí " , en cieletespace.fr ,2013(consultado el 30 de octubre de 2014 ) .
(in) El equipo de Pluto New Horizons encuentra neblina, hielo que fluye en Plutón , en pluto.jpuapl.edu ,24 de julio de 2015.
Vially R. Maisonnier G. y T. Rouaud, roca de fondo de Hidrocarburos - Inventario [PDF] , nouvelles IFP energías , informe IEP n o 62729 22 de enero de 2013: ver diagrama de la figura 1.7, p. 15 , y § 1.2.3 “Hidrocarburos en roca madre”, pág. 16 .

Ver también

enlaces externos

"Disolventes de petróleo" , INRS