Le pétrole brut est le terme qui désigne le pétrole « non traité », celui qui sort du sol. Il est également connu sous le nom de pétrole. Le pétrole brut est un combustible fossile, ce qui signifie qu’il a été fabriqué naturellement à partir de plantes et d’animaux en décomposition vivant dans d’anciennes mers il y a des millions d’années — la plupart des endroits où vous pouvez trouver du pétrole brut étaient autrefois des fonds marins. Les pétroles bruts varient en couleur, de clair à noir de goudron, et en viscosité, de l’eau à presque solide.
Les pétroles bruts sont un point de départ si utile pour tant de substances différentes parce qu’ils contiennent des hydrocarbures. Les hydrocarbures sont des molécules qui contiennent de l’hydrogène et du carbone et se présentent sous différentes longueurs et structures, des chaînes droites aux chaînes ramifiées en passant par les cycles.
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Il y a deux choses qui rendent les hydrocarbures passionnants pour les chimistes :
- Les hydrocarbures contiennent beaucoup d’énergie. Beaucoup de choses dérivées du pétrole brut comme l’essence, le carburant diesel, la paraffine et ainsi de suite tirent profit de cette énergie.
- Les hydrocarbures peuvent prendre de nombreuses formes différentes. Le plus petit hydrocarbure est le méthane (CH4), qui est un gaz plus léger que l’air. Les chaînes plus longues avec 5 carbones ou plus sont des liquides. Les très longues chaînes sont des solides comme la cire ou le goudron. En réticulant chimiquement les chaînes d’hydrocarbures, on peut tout obtenir, du caoutchouc synthétique au nylon en passant par le plastique des tupperwares. Les chaînes d’hydrocarbures sont très polyvalentes!
Les principales classes d’hydrocarbures dans les pétroles bruts comprennent:
- Paraffines formule générale : CnH2n+2 (n est un nombre entier, généralement de 1 à 20) molécules à chaîne droite ou ramifiée peuvent être des gaz ou des liquides à température ambiante selon la molécule exemples : méthane, éthane, propane, butane, isobutane, pentane, hexane
- Aromatiques formule générale : C6H5 – Y (Y est une molécule plus longue et droite qui se connecte au cycle benzénique) structures annulaires avec un ou plusieurs cycles les cycles contiennent six atomes de carbone, avec une alternance de liaisons doubles et simples entre les carbones typiquement liquides exemples : benzène, naphtalène
- Naphtènes ou Cycloalcanes formule générale : CnH2n (n est un nombre entier généralement compris entre 1 et 20) structures cycliques avec un ou plusieurs cycles les cycles ne contiennent que des liaisons simples entre les atomes de carbone typiquement liquides à température ambiante exemples : cyclohexane, méthyl cyclopentane
- Autres hydrocarbures alcènes formule générale : CnH2n (n est un nombre entier, généralement de 1 à 20) molécules à chaîne linéaire ou ramifiée contenant une double liaison carbone-carbone peuvent être liquides ou gazeuses exemples : éthylène, butène, isobutène Diènes et alcynes formule générale : CnH2n-2 (n est un nombre entier, généralement de 1 à 20) molécules à chaîne linéaire ou ramifiée contenant deux doubles liaisons carbone-carbone peuvent être liquides ou gazeuses exemples : acétylène, butadiènes
Pour voir des exemples de structures de ces types d’hydrocarbures, voir le manuel technique de l’OSHA et cette page sur le raffinage du pétrole.
Maintenant que nous savons ce que contient le pétrole brut, voyons ce que nous pouvons en faire.