Figure 6.1
Classi?cation des hydrocarbures
selon leur structure chimique.
(Le chapitre 6 traite des notions
indiquées par une trame bleue.)
Au cours de ce chapitre, les propriétés chimiques et physiques des alcanes et des
cycloalcanes seront étudiées.
6.1 Sources d’alcanes
Les alcanes sont des substances incolores et inammables. Dans la nature, ils sont les
constituants prédominants du gaz naturel et du pétrole. Ils proviennent de la décomposition d’espèces marines animales et végétales accumulées au fond des océans. Ces
dernières, mélangées à de la boue et du limon, subissent un long processus de transformations bactériennes anaérobies pour donner naissance à un composé organique solide
appelé kérogène. Le kérogène disséminé dans la masse minérale porte le nom de roche
mère. Le mouvement des plaques tectoniques entraîne ensuite les sédiments dans les
profondeurs du sol marin. La compression et la chaleur intense transforment en?n
la matière organique en gaz naturel ou en pétrole. Cette transformation s’effectue sur
une période de plusieurs millions d’années. Le pétrole est principalement obtenu par une
transformation thermogénique à des profondeurs situées entre 2000 et 3000 mètres.
Pour sa part, le gaz naturel est principalement obtenu à des profondeurs supérieures
à 3000 mètres. Les hydrocarbures ainsi formés, possédant de faibles masses volumiques, auront une tendance naturelle à remonter vers les couches supérieures du sol.
Si leur migration les mène à une roche imperméable, une accumulation d’hydrocarbures peut survenir, donnant naissance à un gisement. Le gaz naturel, dont la masse
volumique est plus petite que le pétrole, occupe la partie supérieure d’un gisement,
alors que le pétrole occupe la partie inférieure.
Le gaz naturel est principalement formé d’alcanes acycliques, à courtes chaînes, à
l’état gazeux, soit environ 80 % de méthane, 5 à 10 % d’éthane et un mélange, entre
autres, de propane, de butane et de 2-méthylpropane.
Le pétrole (du latin petra signi?ant « roche » et du latin oleum signi?ant « huile »)
est un liquide noir visqueux formé d’un mélange complexe d’hydrocarbures très variés.
Il est, en grande majorité, constitué d’alcanes et de cycloalcanes. Le pétrole est un produit fort important dans plusieurs secteurs très variés. Il est utilisé comme sources de
chaleur (combustibles) et de puissance (carburants), pour la préparation des lubri?ants (huiles, graisses, cires, paraf?nes) et des bitumes (asphalte), ainsi que comme
matière première pour la fabrication de produits synthétiques (plastiques, peintures,
?bres synthétiques, etc.). Toutes les composantes du pétrole (gaz, mazout, naphta,
essence, kérosène, gazole, asphalte, huiles, cires, etc.) doivent être séparées et raf?nées
a?n d’être propices à une utilisation commerciale.
Les brûleurs, ou becs Bunsen,
brûlent du gaz naturel essentiellement formé de méthane
et d’éthane.
250 Chapitre 6 Alcanes
Classi?cation des hydrocarbures
selon leur structure chimique.
(Le chapitre 6 traite des notions
indiquées par une trame bleue.)
Au cours de ce chapitre, les propriétés chimiques et physiques des alcanes et des
cycloalcanes seront étudiées.
6.1 Sources d’alcanes
Les alcanes sont des substances incolores et inammables. Dans la nature, ils sont les
constituants prédominants du gaz naturel et du pétrole. Ils proviennent de la décomposition d’espèces marines animales et végétales accumulées au fond des océans. Ces
dernières, mélangées à de la boue et du limon, subissent un long processus de transformations bactériennes anaérobies pour donner naissance à un composé organique solide
appelé kérogène. Le kérogène disséminé dans la masse minérale porte le nom de roche
mère. Le mouvement des plaques tectoniques entraîne ensuite les sédiments dans les
profondeurs du sol marin. La compression et la chaleur intense transforment en?n
la matière organique en gaz naturel ou en pétrole. Cette transformation s’effectue sur
une période de plusieurs millions d’années. Le pétrole est principalement obtenu par une
transformation thermogénique à des profondeurs situées entre 2000 et 3000 mètres.
Pour sa part, le gaz naturel est principalement obtenu à des profondeurs supérieures
à 3000 mètres. Les hydrocarbures ainsi formés, possédant de faibles masses volumiques, auront une tendance naturelle à remonter vers les couches supérieures du sol.
Si leur migration les mène à une roche imperméable, une accumulation d’hydrocarbures peut survenir, donnant naissance à un gisement. Le gaz naturel, dont la masse
volumique est plus petite que le pétrole, occupe la partie supérieure d’un gisement,
alors que le pétrole occupe la partie inférieure.
Le gaz naturel est principalement formé d’alcanes acycliques, à courtes chaînes, à
l’état gazeux, soit environ 80 % de méthane, 5 à 10 % d’éthane et un mélange, entre
autres, de propane, de butane et de 2-méthylpropane.
Le pétrole (du latin petra signi?ant « roche » et du latin oleum signi?ant « huile »)
est un liquide noir visqueux formé d’un mélange complexe d’hydrocarbures très variés.
Il est, en grande majorité, constitué d’alcanes et de cycloalcanes. Le pétrole est un produit fort important dans plusieurs secteurs très variés. Il est utilisé comme sources de
chaleur (combustibles) et de puissance (carburants), pour la préparation des lubri?ants (huiles, graisses, cires, paraf?nes) et des bitumes (asphalte), ainsi que comme
matière première pour la fabrication de produits synthétiques (plastiques, peintures,
?bres synthétiques, etc.). Toutes les composantes du pétrole (gaz, mazout, naphta,
essence, kérosène, gazole, asphalte, huiles, cires, etc.) doivent être séparées et raf?nées
a?n d’être propices à une utilisation commerciale.
Les brûleurs, ou becs Bunsen,
brûlent du gaz naturel essentiellement formé de méthane
et d’éthane.
250 Chapitre 6 Alcanes