ACÉTYLÈNE

Caractéristiques de l'acétylène

Propriétés physiques

L'acétylène (C2H2), de masse molaire 26,028, est un gaz incolore dont l'odeur rappelant le géranium est généralement masquée par celle, aliacée, de la phosphine (PH3) ; l'arsine (AsH3) qui peut accompagner la phosphine étant en revanche très fréquemment inodore.

Voici quelques caractéristiques : volume molaire : 22,12 l ; masse du litre à 0 0C : 1,17 g ; température d'ébullition : 35 0C ; point critique : 6,11 MPa ; sa température de fusion est F : – 81,8 0C ; il se sublime dès – 83 0C ; on peut le fondre sous pression : pression de vapeur de 2,6 MPa à 0 0C et de 3,8 MPa à 15 0C.

L'acétylène liquide est incolore, de densité 0,62, et constitue un explosif.

Ses limites d'inflammabilité sont dans l'air sec : 2-80 p. 100, dans l'air humide : 3-77 p. 100, dans l'oxygène : 3-93 p. 100.

Il est relativement soluble dans l'eau, avec laquelle il peut donner un hexahydrate : sa solubilité atteint 1,97 g/l sous une pression de 0,1 MPa à 0 0C ; à 10 0C : 1,21 ; à 20 0C : 1,55 ; à 70 0C : 0,76 ; sous 1 MPa à 10 0C : 14,2 ; à 20 0C : 11,4. Il est très soluble dans l'acétone (25 g/l à 10 0C sous 0,1 MPa et 300 g/l à 10 0C sous 1,2 MPa), dans l'ammoniaque liquide et dans de nombreux composés carbonés : méthanol, acétonylacétone, phosphate triéthylique, diméthylsulfoxyde, diméthylformamide, méthylpyrrolidone.

Structure

Les propriétés chimiques de l'acétylène s'expliquent essentiellement par la présence dans sa molécule d'une triple liaison constituée en fait par la superposition d'une liaison simple σ (provenant de la fusion de deux orbitales sp) à deux liaisons π résultant de la fusion de deux orbitales 2p. Cette liaison, de longueur 0,124 nm et caractérisée par une énergie de 811 kJ, est donc moins stable que les liaisons simples (614 kJ) et doubles (347,3 kJ), et par conséquent plus réactive.

D'autre part l'hydrogène lié au carbone par une triple liaison sera très mobile (ou acide), propriété que l'on retrouve dans les alcynes du type R − C ≡ C − H dits vrais pour les distinguer des autres du type R − C ≡ C − R′, qui ne possèdent pas d'hydrogène substituable par un métal.

Propriétés chimiques

L'acétylène dont la formation est endothermique (ΔH = 226,5 kJ/mole) est instable ; cela explique la facilité avec laquelle il donne lieu à des réactions de synthèse et sa grande chaleur de combustion (58 000 kJ/m3) :

et aussi les risques d'explosions, dès qu'il est en présence d'air ou même en l'absence de celui-ci, lorsqu'on le comprime.

C'est la raison pour laquelle, au lieu de le vendre à l'état liquide ou de gaz comprimé, on le véhicule dissous dans l'acétone en présence d'un corps poreux, sous une pression inférieure à 2 MPa. W. Reppe a pourtant réussi à l'utiliser sous pression (2 MPa) en le diluant avec 40 p. 100 d'azote.

Les mélanges d'air et d'acétylène risquent de s'enflammer au contact d'une flamme, d'une étincelle ou lorsqu'on les porte au-dessus de 300 0C : la combustion totale exige un volume d'air important sinon il se forme du noir de fumée.

La combustion, dans un brûleur adéquat, fournit une flamme blanche très lumineuse (vingt fois plus intense que celle du gaz de ville) dont la température dépasse 3 000 0C avec l'oxygène, et 2 000 0C avec l'air.

La puissance spécifique d'une telle flamme (quantité de chaleur formée dans l'unité de temps et par unité de section de l'orifice de sortie du mélange acétylène + oxygène) : 19,6 kJ.cm−2 . s−1, dépasse celle de toutes les autres flammes, et explique l'intérêt[...]

La suite de cet article est accessible aux abonnés

  • Des contenus variés, complets et fiables
  • Accessible sur tous les écrans
  • Pas de publicité

Découvrez nos offres

Déjà abonné ? Se connecter

Écrit par

  • Henri GUÉRIN : ingénieur de l'École supérieure de physique et chimie industrielles, professeur honoraire de l'université de Paris-XI

Classification

Pour citer cet article

Henri GUÉRIN, « ACÉTYLÈNE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

Médias

Réactions 1 à 8

Réactions 1 à 8

Réactions 1 à 8

Réactions 1 à 8

Générateur à chute de carbure dans l'eau

Générateur à chute de carbure dans l'eau

Générateur à chute de carbure dans l'eau

Schéma de principe d'un générateur à chute de carbure granulé dans l'eau. L'introduction du carbure,…

Générateur à chute d'eau

Générateur à chute d'eau

Générateur à chute d'eau

Schéma de principe d'un générateur à chute d'eau. L'introduction d'eau est assurée par le clapet…

Autres références

  • ALCYNES

    • Écrit par Jacques METZGER
    • 2 905 mots
    • 5 médias
    Le point de départ est l'acétylène : on fait barboter le gaz pur et sec dans la solution bleue résultant de la dissolution du sodium ou du lithium dans l'ammoniac liquide :
    en effet, l'hydrogène libéré par la métallation se fixe, en partie du moins, sur l'acétylène. À l'acétylène monosodé...
  • ARGENT, métal

    • Écrit par Robert COLLONGUES
    • 4 545 mots
    • 6 médias
    C'est avec l'acétylène et les alcènes que l'ion Ag+ forme les complexes organiques les plus importants. L'acétylène se dissout dans les solutions de nitrate d'argent avec formation de C2Ag3NO3. Avec les carbures aromatiques, notamment le benzène, le complexe le plus important est...
  • HYDROCARBURES

    • Écrit par Pierre LASZLO
    • 3 980 mots
    • 4 médias
    La molécule d'acétylène (ou éthyne) C2H2 s'obtient, d'une part en faisant réagir le carbure de calcium C2Ca et l'eau, d'autre part et majoritairement par le procédé B.A.S.F., inventé durant les décennies 1920 et 1930, à partir de gaz naturel et d'autres hydrocarbures issus du pétrole....
  • JUPITER, planète

    • Écrit par André BOISCHOT, André BRAHIC, Universalis, Daniel GAUTIER, Guy ISRAËL, Pierre THOMAS
    • 9 928 mots
    • 60 médias
    ...100 d' hélium. S'y ajoutent une petite quantité de méthane (CH4) – de l'ordre de 0,1 p. 100 – et des quantités encore plus faibles d'acétylène (C2H2) et d'éthane (C2H6) ; ces deux derniers gaz sont produits dans la haute atmosphère par le rayonnement ultraviolet solaire,...
  • LIAISONS CHIMIQUES - Liaison et classification

    • Écrit par André JULG
    • 7 259 mots
    • 7 médias
    L'hybridation sp apparaît dans les molécules linéaires, comme l'acétylène C2H2. La liaison entre les deux carbones est assurée par une liaison de type ω et deux liaisons de type π : π et π′, dont les axes des orbitales sont situés dans des plans rectangulaires. C'est une ...
  • Afficher les 10 références

Voir aussi