# Chimie organique/Alcanes Cycloalcanes/Introduction

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Les alcanes sont des hydrocarbures saturés (ils ne comportent que des atomes d'hydrogène et de carbone et chaque carbone a quatre liaisons différentes), à chaîne linéaire ou ramifiée (appelés autrefois paraffines). La formule générale d'un alcane (linéaire) est C$_n$H$_{2n+2}$, où n représente le nombre d'atomes de carbone et 2n+2 le nombre d'atomes d'hydrogène. Exemple : C$_2$H$_{2n+2}$ a 2(2)+2=6 atomes d'hydrogène soit C$_2$H$_6$.
Quelques alcanes importants : le méthane CH$_4$, l'éthane C$_2$H$_6$, le propane C$_3$H$_8$, le butane C$_4$H$_{10}$, le pentane C$_5$H$_{12}$, l'hexane C$_6$H$_{14}$, l'heptane C$_7$H$_{16}$ ... Ce sont des molécules insolubles dans l'eau, peu réactives et non polaires. Les premiers composés sont des gaz, puis des liquides volatils dont les points d'ébullition augmentent en fonction des poids moléculaires pour se présenter, pour des valeurs de n élevées sous forme d'huiles, de graisses et de cires. Ce sont ces composés que l'on retrouve sous formes de mélanges dans l'essence, le pétrole, l'huile de vaseline... À température ambiante, pour les valeurs de n < 4, les alcanes sont des gaz, pour 5 < n < 18 sont des liquides, pour n > 18 des solides.

## Nomenclature

Afin de nommer un hydrocarbure, on peut suivre plusieurs régles : Si la molécule n'a pas de fonction :
* Trouver la chaîne carbonée la plus longue, l'alcane qui lui correspond donnera son nom à la molécule.
* Ecrire autant de carbones que l'exige le nom de l'alcane de base et numéroter chacun de ses atomes.
* Numéroter les ramifications en préfixe. Exemple : 2-méthylpentane. La ramification méthyle se trouve sur le 2ème carbone du pentane.
Si l'alcane a une fonction :
* Trouver la chaîne carbonée la plus longue portant la fonction.
* Numéroter la fonction selon sa place sur la chaîne carbonée et avec le plus petit numéro possible.
Exemple : Ethyl-2-pentène-1. Le chaîne carbonée la plus longue est un pentène, avec la fonction alcène en première position et une ramification éthyle en deuxième position.

### Chaînes principales

Les chaînes linéaires sont :
| CH$_4$ : méthane | C$_{11}$H$_{24}$ : undécane |
| C$_2$H$_6$ : éthane | C$_{12}$H$_{26}$ : dodécane |
| C$_3$H$_8$ : propane | C$_{13}$H$_{28}$ : tridécane |
| C$_4$H$_{10}$ : butane | C$_{14}$H$_{30}$ : tétradécane |
| C$_5$H$_{12}$ : pentane | C$_{15}$H$_{32}$ : pentadécane |
| C$_6$H$_{14}$ : hexane | C$_{20}$H$_{42}$ : eicosane |
| C$_7$H$_{16}$ : heptane | C$_{21}$H$_{44}$ : heneicosane |
| C$_8$H$_{18}$ : octane | C$_{30}$H$_{62}$ : triacontane |
| C$_9$H$_{20}$ : nonane | C$_{40}$H$_{82}$ : tétracontane |
| C$_{10}$H$_{22}$ : décane | C$_{50}$H$_{102}$ : pentacontane |

### Ramifications :

* CH$_3$ - : méthyl-
* C$_2$H$_5$- : éthyl-

## Dessiner des alcanes

Selon le squelette des atomes de carbone, les alcanes peuvent se représenter en chaîne droite ou ramifiée.

### chaîne droite

Les hydrocarbures se présentant sous cette forme sont appelés 'normaux' et sont affectés du préfixe n-. En fait, les liaisons font entre elles un angle de 109°28'. Exemple : le n-pentane : n-C$_5$H$_{12}$ H$_3$C-CH$_2$-CH$_2$-CH$_2$-CH$_3$

### chaîne ramifiée

Dans ce cas, un atome de carbone est lié à au moins à trois autres atomes de carbone. Un même hydrocarbure peut alors être représenté sous plusieurs structures : Exemple : pour C$_5$H$_{12}$, on pourra avoir :
(1)et (2) sont des isomères du n-pentane: ils ont tous deux la même formule, mais des structures dans l'espace différentes.

### isomères

Le nombre d'isomères augmente très rapidement avec le nombre d'atomes de carbone.

## Application

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