Les alcanes Molécules apolaires Ils constituent le squelette des molécules s'associant par des

Les alcanes Molécules apolaires Ils constituent le squelette des molécules s'associant par des interactions de type Van de Walls Importants notamment dans les chaînes latérales des aminoacides et dans les lipides 1 Les alcanes Propriétés Chimiques Les propriétés physiques ont été vues en UE1 2 Du fait de la quasi absence de polarisation, les réactions se feront Par des mécanismes radicalaires Lors d'une coupure homolytique, les deux électrons qui constituaient la liaison se répartissent entre les deux atomes. Chaque atome emporte l'un des électrons. Il se forme des Radicaux. Énergie libre de dissociation 240 kJ/mol (58 kcal/mol) Les liaisons clivées seront de préférences celles qui donneront naissance aux radicaux les plus stables L'énergie nécessaire au clivage sera amenée, Par un photon Par chauffage Par la rencontre avec un radical libre 3 Radical Méthyle Liaisons s formées avec les orbitales sp2 Orbitale 2p électron célibataire R 7 électrons R R Demi-vie : 0.2 millisecondes à T° ambiante 4 cas des alcanes : Faible différence d'Électronégativité: H = 2,2 C = 2,5 Énergies de dissociation élevées : Liaison C--C : DH° = 320 à 360 kJ Liaison C--H : DH° = 380 à 420 kJ Liaison Cl--Cl : DH° = 240 kJ CH3 H3C H3C H H3C CH2 H CH H H3C C H H3C 430 kJ 410 kJ CH2 H 355 kJ CH3 389 kJ 397 kJ H H2C CH CH2 H 368 kJ 460 kJ H2C CH H 468 kJ 5 Pyrolyse 6 Chauffage des alcanes à haute température (400-600oC) alcane ? alcanes à chaine plus courte alcènes à chaine plus courte + H2 HHHHHHHHHHHH HCCCCCCCCCCCCH HHHHHHHHHHHH dodecane Zéolite 480°C / 2 min C3 : 17% ---------- C6 : 18% ---------- >C6 : 11% 7 Le Cracking: permet de transformer les hydrocarbures lourds (>C12) en hydrocarbures à courtes chaines Catalytique ou Thermique 8 Halogénation Étude des réactions radicalaires RH + X2 ? RX + HX Réaction de Substitution 9 Chloration du Méthane CH4 + Cl2 ? CH3Cl + HCl chlorure de méthyle CH3Cl + Cl2 ? CH2Cl2 + HCl dichlorométhane (chlorure de méthylène) CH2Cl2 + Cl2 ? CHCl3 + HCl chloroforme CHCl3 + Cl2 ? CCl4 + HCl tétrachlorure de carbone 10 DH = -95kJ/mol CH4 + Cl2 À température ambiante et à l'obscurité, mélange inerte La réaction se déroule si : Chauffage T° > 300°C ou Irradiation dans le domaine de l'UV proche La réaction procède donc par un mécanisme radicalaire Rendement quantique >> 1 (jusqu'à 106) 11 Irradiation dans le domaine de l'UV proche Rendement quantique >> 1 Réaction en chaîne La première étape doit générer des radicaux libres H3C H CH3 Cl Cl <...