Influence de la chaîne carbonée sur les propriétés physiques des composés organiques
Une molécule est caractérisée par sa densité, sa solubilité dans les solvants, ses températures de changement d'état.
Comment la longueur et la disposition de la chaîne carbonée influent-elles sur ces propriétés ?
Nom | Nombre d'atomes de carbone n | Température d’ébullition Téb (°C) |
Méthane
|
1 | –162 |
Éthane | 2 | – 89 |
Propane | 3 | – 42 |
Butane | 4 | – 0,5 |
Pentane | 5 | 36 |
Hexane | 6 | 69 |
Heptane | 7 | 98 |
La température d’ébullition est la température à laquelle un corps passe de l'état liquide à l'état gazeux (ou vice versa).
En étudiant les données du tableau, on observe que :
- Plus la chaine carbonée d'un alcane est longue, et plus sa température d'ébullition est élevée. De même, ce résultat est valable pour la température de fusion (passage de l'état solide à l'état liquide des alcanes linéaires).
- Les quatre premiers alcanes, qui ont des températures de fusion inférieures à 0°C, sont gazeux à température ambiante ; les suivants sont liquides. À partir de n = 17, les alcanes sont solides à température ambiante.
Remarque : À masse molaire égale, les températures d'ébullition et de fusion sont d'autant plus faibles que l'alcane est ramifié.
Nom | Formule développée | Température d'ébullition Téb (°C) |
Hexane |
![]() |
69 |
2-méthylpentane |
![]() |
60 |
2,3-diméthylbutane |
![]() |
58 |
Nom | Nombre d'atomes de carbone n |
Densité par
rapport à l'eau ou à l'air |
Méthane | 1 | Air : 0,55 |
Éthane | 2 | Air : 1,03 |
Propane | 3 | Air : 1,52 |
Butane | 4 | Air : 2,00 |
Pentane | 5 | Eau : 0,63 |
Hexane | 6 | Eau : 0,67 |
Heptane | 7 | Eau : 0,68 |
La densité est le rapport entre la masse d'un certain volume du corps et la masse du même volume d'air (pour les corps gazeux) ou d'eau (pour les corps liquides).
- plus la chaîne carbonée d'un alcane linéaire gazeux est longue, et plus sa densité par rapport à l'air est grande ;
- plus la chaîne carbonée d'un alcane linéaire liquide est longue, et plus sa densité par rapport à l'eau est grande.
Nom | Nombre d'atomes de carbone n | Solubilité dans l'eau (g.L-1) |
Méthanol | 1 | Totale |
Éthanol | 2 | Totale |
Propan-1-ol | 3 | Totale |
Butan-1-ol | 4 | 80 |
Pentan-1-ol | 5 | 22 |
Hexan-1-ol | 6 | Très peu soluble |
Remarque : les alcanes ne sont pas solubles dans l'eau.
En règle générale, plus la chaîne carbonée d'un composé organique linéaire est longue, et plus :
- ses températures d'ébullition et de fusion sont élevées ;
- sa densité par rapport à l'eau ou à l'air est élevée ;
- sa solubilité dans un solvant diminue.

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