1. Alcanes



Les alcanes sont des composés chimiques répondant à la formule brute générale :

C_nH_2n+2
donc uniquement composés de C et de H (d'où le nom d'hydrocarbures).
Ils possèdent uniquement des liaisons simples, liaisons σ.

1.1. Linéaires ou ramifiés


Les alcanes peuvent être linéaires (ex : butane) ou bien ramifiés ce
qui nous permettra de définir des degrés de substitution des carbones, H
n'étant pas considéré comme un substituant :

• carbone primaire : 1 substituant, 3 H
  
• carbone secondaire : 2 substituants, 2 H
  
• carbone tertiaire : 3 substituants, 1 H
  
• carbone quaternaire : 4 substituants, 0 H
  

N.B. Lorsque les alcanes sont en substituant ils sont appelés groupement alkyles.

1.2. Propriétés Physiques

• Ex. : la paraffine, composée d'alcanes saturés
  
• Peu réactifs chimiquement et possédant une faible affinité avec les autres composés organiques (excellents combustibles).
  

1.3. Propriétés Chimiques


Les alcanes possèdent très peu de propriétés chimiques du à leur inertie (paraffine)
On peut tout de même mettre en avant la réaction (générale) de
combustion des alcanes, dont le pétrole, principale source d'énergie,
fait partie :

2C_nH_2n+2 + (3n+1)O₂ → 2nCO₂ + (2n+2)H₂O + NRJ

2. Les Alcènes


Les alcènes sont aussi appelés oléfines ou encore hydrocarbures.
Ces composés présentent au moins une double liaison, donc au moins deux carbones hybridés sp²
Ils répondent à la formule générale :

C_nH_2n

2.1. Stabilité des alcènes


Afin de déterminer la stabilité des alcènes on compare la chaleur d'hydrogénation (= ajout d'hydrogène sur l'alcène).
On remarquera ainsi :

• que la stabilité des alcènes sera d'autant plus grande qu'ils seront substitués
  
• que l'isomère E (opposé), ceci du à l'encombrement stérique, sera plus stable que l'isomère Z (ensemble)
  

2.2. Pouvoir électrodonneur


Du à la forte densité électronique au niveau des doubles liaisons carbones sp²
les alcènes sont des groupes électrodonneurs et réagissent donc bien
avec les réactifs électrophiles. On obtient les alcènes par :

• Réaction de déshydrogénation
  
• Réaction de déshydrohalogénation des halogénures d'alkyle
  
• Réaction de déshydratation des alcools
  

2.3. Propriétés physiques

• Il sont insolubles dans l'eau mais solubles dans des solvants organiques apolaires
  
• Leur point d'ébullition augmente avec l'augmentation du nombre de carbones
  

2.4. Propriétés chimiques


Il sont impliqués dans des réactions importantes :

• Réaction de réduction : alcène + H₂ + catalyseur → Alcane
  
• Réaction d'hydratation : alcène + H₂, H⁺ → alcool
  
• Réaction d'hydrohalogénation : alcène + HX → halogénure d'alkyle
  
• Réaction d'halogénation : alcène + X₂ → 1,2-dihalogénoalcane
  

X = Cl, Br, I

3. Alcynes

• Répondent à la formule générale : C_nH_2n-2
  
• Ils possèdent au moins une triple liaison (1 σ + 2 π)
  
• Ils ont des propriétés chimiques et physiques très semblables à celles des alcènes :
  
  
  
  • Réaction de réduction : alcyne + H₂ + catalyseur → Alcène
    
  • Réaction d'hydratation : alcyne + H₂, H⁺ → cétone
    
  • Réaction d'hydrohalogénation : alcyne + HX → halogénoalcène
    
  • Réaction d'halogénation : alcyne + X₂ → 1,2-dihalogénoalcène