Les hydrocarbures sont les composés organiques les plus simples. Ils sont constitués uniquement de deux éléments : le carbone et l'hydrogène.

Malgré cette composition très simple, ils forment une famille immense de molécules. La manière dont les atomes de carbone sont assemblés détermine leurs propriétés et leurs utilisations.

La structure des hydrocarbures

Les atomes de carbone peuvent s'associer pour former des chaînes plus ou moins longues, des chaînes ramifiées ou des structures en anneaux. À ces atomes de carbone sont liés des atomes d'hydrogène.

Selon le type de liaison entre les atomes de carbone, on distingue plusieurs familles d'hydrocarbures :

• Les alcanes possèdent uniquement des liaisons simples entre les atomes de carbone. Le méthane (CH₄), le propane (C₃H₈) et le butane (C₄H₁₀) en sont des exemples.
• Les alcènes possèdent au moins une double liaison entre deux atomes de carbone. L'éthène (C₂H₄) est utilisé notamment pour fabriquer certains plastiques.
• Les alcynes possèdent au moins une triple liaison entre deux atomes de carbone.

Les hydrocarbures fossiles

La plupart des hydrocarbures utilisés aujourd'hui proviennent du pétrole et du gaz naturel. Ils se sont formés pendant des millions d'années à partir de matière organique enfouie dans les sédiments.

Le pétrole n'est pas une seule substance mais un mélange de nombreux hydrocarbures différents. Après séparation et transformation dans les raffineries, il permet d'obtenir de nombreux produits comme l'essence, le gazole, le kérosène ou certains gaz.

La combustion des hydrocarbures

Les hydrocarbures sont principalement utilisés comme sources d'énergie. Lorsqu'ils brûlent avec le dioxygène (O₂) de l'air, ils libèrent de l'énergie sous forme de chaleur.

La combustion complète du méthane s'écrit :

CH₄ + 2 O₂ → CO₂ + 2 H₂O + énergie

Cette réaction est utilisée dans les chaudières, les centrales électriques ou certains moteurs.

Les utilisations des hydrocarbures

Les hydrocarbures ne servent pas uniquement de combustibles. Ils sont aussi des matières premières de la pétrochimie.

Ils permettent de fabriquer des plastiques, des fibres synthétiques, des solvants, des peintures, des détergents ou encore certaines molécules utilisées dans les médicaments.

Les conséquences environnementales

La combustion massive des hydrocarbures rejette du dioxyde de carbone (CO₂), un gaz à effet de serre. Leur extraction et leur transport peuvent également provoquer des pollutions, comme les marées noires.

Ces impacts encouragent le développement de nouvelles sources d'énergie et de procédés permettant de réduire l'utilisation des ressources fossiles.