L'octane (C8H18) est un hydrocarbure que l'on trouve dans lepétrole, les sphères noires représentent les atomes de carbone, les blanches ceux d'hydrogène.
L'éthane et le propane sont utilisés pour des applications chimiques à grande échelle. Ces deux gaz sont convertis soit en gaz de synthèse[2], soit en éthylène et propylène[3],[4]. Les alcènes sont des précurseurs de produits chimiques précieux comme l'éthanol, l'époxyde d'éthylène, l'éthylène glycol, l'acide acétique, l'acide acrylique[5],[6],[7], l'acrylnitrile et les polymères haute performance. Une autre classe d'hydrocarbures spéciaux est le BTX, un mélange de benzène, de toluène et des trois isomères du xylène[8].
Ce sont desressources non renouvelables (à l'échelle chronologique humaine) dont les gisements commencent localement à s'épuiser ou à être très coûteux et difficiles à exploiter (gisements marins ou très profonds, souvent de moindre qualité), qu'il s'agisse du pétrole[9] ou du gaz naturel[10].
On peut trouver des lacs d'hydrocarbures surTitan, un satellite deSaturne[11] et on trouve des taches d'hydrocarbures surPluton[12].
leshydrocarbures biogéniques « frais » (gaz issu de laméthanisation naturelle contemporaine ou industrielle) ;
leshydrocarbures conventionnels (pétrole etgaz naturel tels qu'exploités dans leurs « réservoirs » géologiques jusqu'aux années 2000), de grande qualité pour l'industrie mais se raréfiant car ayant étésurexploité ;
Les trois derniers de ces hydrocarbures forment en réalité un continuum (de qualité de plus en plus mauvaise du point de vue industriel et environnemental[13]).
Les hydrocarbures saturés linéaires ou ramifiés possèdent la formule brute suivante : CnH(2n+2). Exemple : molécule deméthane, un atome de carbone : C1 d'où le nombre d'atomes d'hydrogène H(1*2+2) :CH4.
Les hydrocarbures saturés cycliques possèdent une formule brute différente. Celle-ci varie en fonction du nombre de cycles que contient la molécule. S'il n'y a qu'un cycle : CnH2n. S'il y en a deux : CnH(2n-2). Chaque cycle requiert une paire d'atome d'hydrogène en moins. La formule brute générale est : CnH(2(n-c)+2), « c » étant le nombre entier naturel de cycles. Dans les alcanes, le nombre de liaisons C–C est donné parn - 1 +c. Le nombre de liaisons C–H coïncide avec le nombre d'atomes d'hydrogène, donnant ainsi un nombre total de liaisons de3n + 1 -c.
Les hydrocarbures insaturés linéaires ou ramifiés possèdent la formule brute : CnH(2(n-i)+2), oùi est le nombre entier naturel d'insaturation.
Les hydrocarbures insaturés cycliques possèdent la formule brute suivante : CnH(2(n-i-c)+2), oùi est le nombre entier naturel d'insaturation,c étant le nombre entier naturel de cycles.
Toutes les molécules d'hydrocarbure n'ont pas la même stabilité. Une étude publiée en 2022, conduite parArtem Oganov avec l’algorithmeUspex (Universal Structure Predictor: Evolutionary Xtallography), a permis d'élaborer une carte de stabilité (c'est-à-dire présentant une énergie de liaison forte) des hydrocarbures CnHm jusqu'àn=vingt atomes de carbone etm=trente atomes d'hydrogène. Cette carte de « nombres magiques » indique les combinaisons les plus stables à la manière desnombres magiques régissant la stabilité desisotopes enphysique[14],[15].
Plus la chaîne carbonée d'un hydrocarbure est longue, plus ses températures d'ébullition et de fusion sont élevées. Exemple : la température d'ébullition duméthane (CH4) est de−160 °C et celle dupentane (C5H12) est de36 °C.
Plus la chaîne carbonée d'un hydrocarbure est ramifiée, plus les températures d'ébullition et de fusion sont faibles.
L'utilisation d'unséparateur à hydrocarbures permet de limiter les pollutions issues d'eau susceptibles de contenir des hydrocarbures en séparant ceux ci du reste des eaux avant rejet dans le milieu naturel.
