Fiche de révision
Chimie

Structure et nomenclature des alcanes

Méthane, butane, octane : la famille des hydrocarbures saturés.

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Fiche de révision de Chimie : « Structure et nomenclature des alcanes », proposée par ndolomath.com

Structure et nomenclature des alcanes

💡 Idée principale : les alcanes sont des hydrocarbures à liaisons simples, de formule générale CnH2n+2. Leur nom se construit avec des règles précises.
Étapes résumées
  1. Formule générale : CnH2n+2.
  2. Carbone tétraédrique, liaisons simples.
  3. Nom : préfixe selon n + terminaison « -ane ».
  4. Isomères : même formule brute, structures différentes.

Structure des alcanes

1. Des liaisons simples

Chaque carbone forme 4 liaisons simples.
Il est au centre d’un tétraèdre.
La chaîne peut être linéaire, ramifiée ou cyclique.
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2. Les premiers alcanes

nNomFormule
1méthaneCH₄
2éthaneC₂H₆
3propaneC₃H₈
4butaneC₄H₁₀
5pentaneC₅H₁₂

3. Comprendre la formule générale

Chaque atome de carbone forme quatre liaisons simples. Dans une chaîne ouverte, les deux carbones des extrémités portent trois hydrogènes et ceux du milieu en portent deux. En comptant, on trouve toujours deux fois plus d’hydrogènes que de carbones, plus deux : c’est la formule CnH2n+2. Autour de chaque carbone, les liaisons forment un tétraèdre : la chaîne n’est donc pas droite mais en zigzag.

Nomenclature et isomérie

Nommer un alcane ramifié
1

Chaîne principale

La plus longue chaîne carbonée.
2

Numéroter

Pour donner aux ramifications les plus petits indices.
3

Nommer

Ramifications par ordre alphabétique, puis l’alcane principal.
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Exemple guidé

Énoncé

Nomme CH3−CH(CH3)−CH2−CH3.

Solution

Chaîne principale : 4 carbones → butane.
Un méthyle sur le carbone 2 : 2-méthylbutane.

4. Isomérie de chaîne

Le butane et le 2-méthylpropane ont la même formule C4H10 mais des chaînes différentes : ce sont des isomères.

Exploiter la formule brute

Exercice type

Énoncé

Un alcane a une masse molaire de 72 g/mol. Trouve sa formule brute et donne ses isomères. (C = 12 ; H = 1)

Solution

M=12n+2n+2=14n+2=72, donc n=5 : C5H12.
Trois isomères : pentane, 2-méthylbutane et 2,2-diméthylpropane.

Les alcanes autour de toi

Méthane

Gaz naturel, biogaz des fosses.

Propane et butane

Bouteilles de gaz domestique.

Octane

Constituant de l’essence.

Alcanes lourds

Paraffine des bougies, vaseline.
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Pièges de nomenclature

  • On choisit toujours la chaîne carbonée la plus longue, même si elle n’est pas dessinée en ligne droite.
  • On numérote pour donner aux ramifications les plus petits indices possibles.

À toi de jouer

1. Formule de l’hexane (n = 6) ?
2. Terminaison du nom des alcanes ?
3. Combien d’isomères pour C₄H₁₀ ?

Réponses : C₆H₁₄ · -ane · 2. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

  • La chaîne principale n’est pas toujours écrite en ligne droite.
  • Numérote pour avoir les plus petits indices.
  • Un isomère a la même formule brute.

Méthode

Repère la chaîne la plus longue, numérote, nomme les ramifications, termine par le nom de l’alcane.
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