Éthane

Éthane
Molécule d'éthane
Général
Nom IUPAC	éthane
Synonymes	diméthyle méthylméthane biméthyle
No CAS	74-84-0
No EINECS	200-814-8
PubChem	6324
SMILES	CC PubChem, Vue 3D
InChI	InChI : Vue 3D InChI=1S/C2H6/c1-2/h1-2H3
Apparence	gaz comprimé liquefié, incolore, inodore à l'etat pur[1].
Propriétés chimiques
Formule brute	C2H6  [Isomères]
Masse molaire[2]	30,069 ± 0,002 g·mol-1 C 79,89 %, H 20,11 %,
Propriétés physiques
T° fusion	-183,3 °C[3]
T° ébullition	-88,6 °C[3]
Solubilité	60,2 mg·l-1 (eau,25 °C) 460 ml·l-1 (éthanol,4 °C) Très sol dans le benzène Sol dans l'éther [4]
Masse volumique	1,3551 kg·m-3 (0 °C, 1 013 mbar, gaz) 0,5441 kg·l-1 (-88,6 °C, 1 013 mbar, liquide)[3] équation[5] : $\rho=1.9122/0.27937^{(1+(1-T/305.32 )^{ 0.29187 })}$ Masse volumique du liquide en kmol·m-3 et température en kelvins, de 90,35 à 305,32 K. Valeurs calculées : 0,31534 g·cm-3 à 25 °C. T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 90,35 -182,8 21,64 0,65071 104,68 -168,47 21,14952 0,63597 111,85 -161,3 20,89909 0,62844 119,01 -154,14 20,64509 0,6208 126,18 -146,97 20,38729 0,61305 133,34 -139,81 20,12544 0,60517 140,51 -132,64 19,85926 0,59717 147,68 -125,47 19,58844 0,58902 154,84 -118,31 19,31263 0,58073 162,01 -111,14 19,03145 0,57228 169,17 -103,98 18,74444 0,56365 176,34 -96,81 18,4511 0,55482 183,5 -89,65 18,15086 0,5458 190,67 -82,48 17,84303 0,53654 197,84 -75,32 17,52685 0,52703 T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 205 -68,15 17,20137 0,51725 212,17 -60,98 16,86551 0,50715 219,33 -53,82 16,51794 0,49669 226,5 -46,65 16,15704 0,48584 233,66 -39,49 15,78077 0,47453 240,83 -32,32 15,38658 0,46267 247,99 -25,16 14,97111 0,45018 255,16 -17,99 14,52987 0,43691 262,33 -10,82 14,05657 0,42268 269,49 -3,66 13,54202 0,40721 276,66 3,51 12,97176 0,39006 283,82 10,67 12,32078 0,37049 290,99 17,84 11,53841 0,34696 298,15 25 10,48594 0,31531 305,32 32,17 6,845 0,20583
T° d'auto-inflammation	515 °C[3]
Point d’éclair	-135 °C[3]
Limites d’explosivité dans l’air	2,4–14,3 %vol 31–182 g·m-3[3]
Pression de vapeur saturante	37,8 bar à 20 °C 46,9 bar à 30 °C[3] équation[5] : $P_{vs}=exp(51.857+\frac{-2598.7}{T}+(-5.1283) \times ln (T) + (1.4913E-5) \times T^{2})$ Pression en pascals et température en kelvins, de 90,35 à 305,32 K. Valeurs calculées : 4 187 438,9 Pa à 25 °C. T (K) T (°C) P (Pa) 90,35 -182,8 1,1273 104,68 -168,47 28,34 111,85 -161,3 101,32 119,01 -154,14 305,95 126,18 -146,97 804,18 133,34 -139,81 1 883,8 140,51 -132,64 4 006,82 147,68 -125,47 7 854,91 154,84 -118,31 14 365,63 162,01 -111,14 24 754,93 169,17 -103,98 40 524,18 176,34 -96,81 63 452,68 183,5 -89,65 95 578,34 190,67 -82,48 139 170,68 197,84 -75,32 196 700,37 T (K) T (°C) P (Pa) 205 -68,15 270 809,26 212,17 -60,98 364 284,24 219,33 -53,82 480 037,37 226,5 -46,65 621 093,7 233,66 -39,49 790 587,75 240,83 -32,32 991 768,68 247,99 -25,16 1 228 014,22 255,16 -17,99 1 502 852,61 262,33 -10,82 1 819 992,34 269,49 -3,66 2 183 358,94 276,66 3,51 2 597 138,51 283,82 10,67 3 065 827,71 290,99 17,84 3 594 290,05 298,15 25 4 187 818,63 305,32 32,17 4,8522E6
Viscosité dynamique	63,4 mPo à -78,5 °C[4]
Point critique	32,15 °C 49 bar 0,147 l·mol-1 [6]
Point triple	-182,15 °C 0,011 bar [6]
Vitesse du son	1 326 m·s-1 (liquide,-88,6 °C) 312 m·s-1 (gaz,27 °C,1 atm)[7]
Thermochimie
S0liquide, 1 bar	126,7 J·mol-1·K-1[6]
ΔfH0gaz	-84,0 kJ·mol-1[6]
ΔfusH°	0,583 kJ·mol-1 à -182,81 °C[6]
ΔvapH°	9,76 kJ·mol-1 à 25 °C 14,703 kJ·mol-1 à -89,05 °C[6]
Cp	52,49 J·mol-1·K-1 (25 °C, gaz) 68,68 J·mol-1·K-1 (-173,15 °C, liquide)[6] équation[8] : $C_{P} = (28.146) + (4.3447E-2) \times T + (1.8946E-4) \times T^{2} + (-1.9082E-7) \times T^{3} + (5.3349E-11) \times T^{4}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 100 à 1 500 K. Valeurs calculées : 53,306 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp $( \tfrac { J } { kmol \times K } )$ Cp $( \tfrac { J } { kg \times K } )$ 100 -173,15 34 200 1 137 193 -80,15 42 291 1 406 240 -33,15 47 025 1 564 286 12,85 51 962 1 728 333 59,85 57 233 1 903 380 106,85 62 656 2 084 426 152,85 68 042 2 263 473 199,85 73 561 2 446 520 246,85 79 038 2 629 566 292,85 84 307 2 804 613 339,85 89 551 2 978 660 386,85 94 613 3 147 706 432,85 99 358 3 304 753 479,85 103 967 3 458 800 526,85 108 310 3 602 T (K) T (°C) Cp $( \tfrac { J } { kmol \times K } )$ Cp $( \tfrac { J } { kg \times K } )$ 846 572,85 112 289 3 734 893 619,85 116 068 3 860 940 666,85 119 553 3 976 986 712,85 122 683 4 080 1 033 759,85 125 603 4 177 1 080 806,85 128 257 4 265 1 126 852,85 130 618 4 344 1 173 899,85 132 815 4 417 1 220 946,85 134 829 4 484 1 266 992,85 136 662 4 545 1 313 1 039,85 138 437 4 604 1 360 1 086,85 140 168 4 662 1 406 1 132,85 141 874 4 718 1 453 1 179,85 143 695 4 779 1 500 1 226,85 145 663 4 844
PCI	-1 560,7 kJ·mol-1[6]
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	11,56 ± 0,02 eV (gaz)[9]
Cristallographie
Classe cristalline ou groupe d’espace	P21/n [10]
Paramètres de maille	a = 4,226 Å b = 5,623 Å c = 8,000 Å α = 90,00 ° β = 90,41 ° γ = 90,00 ° Z = 2 [10]
Volume	190,10 Å3 [10]
Densité théorique	0,525 [10]
Précautions
Directive 67/548/EEC[11]
F+
Numéro index : 601-002-00-X Classification : F+; R12 Symboles : F+ : Extrêmement inflammable Phrases R : R12 : Extrêmement inflammable. Phrases S : S2 : Conserver hors de portée des enfants. S9 : Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé. S16 : Conserver à l’écart de toute flamme ou source d’étincelles - Ne pas fumer. S33 : Éviter l’accumulation de charges électrostatiques.
Phrases R : 12,
Phrases S : 2, 9, 16, 33,
Transport[3]
23    1035    Code Kemler : 23 : gaz inflammable Numéro ONU : 1035 : ÉTHANE Classe : 2.1 Étiquette : 2.1 : Gaz inflammables (correspond aux groupes désignés par un F majuscule); Emballage : - 223    1961    Code Kemler : 223 : gaz liquéfié réfrigéré, inflammable Numéro ONU : 1961 : ÉTHANE LIQUIDE RÉFRIGÉRÉ Classe : 2.1 Étiquette : 2.1 : Gaz inflammables (correspond aux groupes désignés par un F majuscule); Emballage : -
NFPA 704
4 1 0
SIMDUT[12]
A, B1, A : Gaz comprimé température critique = 32,27 °C B1 : Gaz inflammable limite inférieure d'inflammabilité = 3,0 % Divulgation à 1,0% selon les critères de classification
SGH[13]
Danger H220, H220 : Gaz extrêmement inflammable
Écotoxicologie
LogP	1,81[1]
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.

L'éthane est un hydrocarbure de la famille des alcanes de formule brute C₂H₆. C'est un gaz combustible, incolore et inodore que l'on peut trouver dans le gaz naturel et aussi dans les gaz du pétrole.

Utilisation

L'éthane est le réactif de base pour la synthèse de l'éthylène via le vapocraquage, de monochloro-, du 1,1-dichloro-, et du 1,1,1-trichloroéthane par chloration. En combinant la chloration avec l'oxychloration, le chlorure de vinyle peut être synthétisé et la réaction de l'éthane avec l'acide nitrique en phase gazeuse permet la formation du nitrométhane et du nitroéthane^[14].

L'éthane est un constituant du gaz de pétrole liquéfié qui est un combustible utilisé comme remplaçant du gaz naturel pour des applications particulières.

Propriétés physico-chimiques

L'éthane se décompose à partir d'une température de 500 °C. Sa solubilité dans l'eau et dans l'alcool est meilleure que celle du méthane puisque, à 20 °C, celle-ci est de 4,7 cm^-3 pour 100 cm^-3 d'eau et de 150 cm^-3 pour 100 cm^-3 d'alcool.

Production et synthèse

L'éthane est principalement issu de la purification du gaz naturel ou extrait du gaz de pétrole liquéfié, une fraction du pétrole^[14].

Écologie

Sur Terre, on mesure des dégagements de l'ordre de quinze mégatonnes de ce gaz dans l'atmosphère par an :

• deux à quatre mégatonnes sont libérées par les volcans de boue, sources géothermales, bassins pétroliers et microfuites de gaz au fond des océans ;
• une dizaine de mégatonnes proviennent des feux de forêt, de l’activitié biologique des océans, de la faune et des êtres humains^[15].

Notes et références

1. ↑ ^{a et b} ETHANE, fiche de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée le 9 mai 2009
2. ↑ Masse molaire calculée d’après Atomic weights of the elements 2007 sur www.chem.qmul.ac.uk.
3. ↑ ^{a, b, c, d, e, f, g et h} Entrée de « Ethane » dans la base de données de produits chimiques GESTIS de la IFA (organisme allemand responsable de la sécurité et de la santé au travail) (allemand, anglais), accès le 19 avril 2009 (JavaScript nécessaire)
4. ↑ ^{a et b} ETHANE sur Hazardous Substances Data Bank. Consulté le 29 novembre 2009
5. ↑ ^{a et b} (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, USA, McGraw-Hill, 1997, 7^e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50 
6. ↑ ^{a, b, c, d, e, f, g et h} (en) « Ethane » sur NIST/WebBook, consulté le 11 février 2010
7. ↑ (en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press/Taylor and Francis, 1^er juillet 2010, 91^e éd., 2610 p. (ISBN 9781439820773) [présentation en ligne], p. 14-40 
8. ↑ (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996 (ISBN 0-88415-857-8) 
9. ↑ (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205 
10. ↑ ^{a, b, c et d} Ethane sur www.reciprocalnet.org. Consulté le 12 décembre 2009
11. ↑ « éthane » sur ESIS, consulté le 15 février 2009
12. ↑ « Éthane » dans la base de données de produits chimiques Reptox de la CSST (organisme québécois responsable de la sécurité et de la santé au travail), consulté le 25 avril 2009
13. ↑ Numéro index 601-002-00-X dans le tableau 3.1 de l'annexe VI du règlement CE N° 1272/2008 (16 décembre 2008)
14. ↑ ^{a et b} Karl Griesbaum, Arno Behr, Dieter Biedenkapp, Heinz-Werner Voges, Dorothea Garbe, Christian Paetz, Gerd Collin, Dieter Mayer, Hartmut Höke, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Hydrocarbons, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, 2000 
15. ↑ Sciences & Vie, On sait ce que la Terre dégaze d’hydrocarbures, nº 1098, mars 2009, p. 34.

Voir aussi

• Nitroéthane