Cétène (molécule)

Le cétène est un gaz toxique de formule semi-développée H₂C=C=O, instable dans les conditions normales de température et de pression. Son tautomère est l'éthynol.

Cétène (molécule)
Identification
Nom UICPA	éthènone
Synonymes	carbométhène céto-éthylène
No CAS	463-51-4
No ECHA	100.006.671
No CE	207-336-9
PubChem	10038
ChEBI	48003
SMILES	C=C=O PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/C2H2O/c1-2-3/h1H2
Propriétés chimiques
Formule	C2H2O  [Isomères]
Masse molaire[1]	42,036 7 ± 0,002 g/mol C 57,14 %, H 4,8 %, O 38,06 %,
Moment dipolaire	1,422 15 D [2]
Propriétés physiques
T° fusion	−150 °C [3]
T° ébullition	−49 °C [3]
Limites d’explosivité dans l’air	5,5 - 18 Vol%[4].
Point critique	65,0 bar, 106,85 °C [5]
Thermochimie
ΔfH0gaz	−87,24 kJ·mol-1 [6]
ΔvapH°	20,4 kJ·mol-1 [6]
Cp	51,75 J·K-1·mol-1 (gaz,25 °C) [6] équation[7] : ${\displaystyle C_{P}=(-14.704)+(3.1238E-1)\times T+(-4.3385E-4)\times T^{2}+(2.9499E-7)\times T^{3}+(-7.5221E-11)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K. Valeurs calculées : 47,09 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 200 −73,15 32 658 777 286 12,85 45 547 1 084 330 56,85 50 844 1 210 373 99,85 55 305 1 316 416 142,85 59 150 1 407 460 186,85 62 533 1 488 503 229,85 65 381 1 555 546 272,85 67 849 1 614 590 316,85 70 047 1 666 633 359,85 71 937 1 711 676 402,85 73 625 1 751 720 446,85 75 191 1 789 763 489,85 76 607 1 822 806 532,85 77 943 1 854 850 576,85 79 257 1 885 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 893 619,85 80 512 1 915 936 662,85 81 753 1 945 980 706,85 83 020 1 975 1 023 749,85 84 256 2 004 1 066 792,85 85 490 2 034 1 110 836,85 86 738 2 063 1 153 879,85 87 929 2 092 1 196 922,85 89 070 2 119 1 240 966,85 90 156 2 145 1 283 1 009,85 91 103 2 167 1 326 1 052,85 91 897 2 186 1 370 1 096,85 92 502 2 201 1 413 1 139,85 92 837 2 208 1 456 1 182,85 92 858 2 209 1 500 1 226,85 92 488 2 200
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	9,617 ± 0,003 eV (gaz)[8]
Précautions
SIMDUT[9]
D1A, F,
NFPA 704[10]
0 3 0
Écotoxicologie
DL50	1,3 g·kg-1 (rat, oral) [9]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
modifier

Propriétés physico-chimiques

Le cétène est un agent d'acétylation très puissant^[3].

Utilisation

• Production de l'anhydride acétique

La majeure partie de la production du cétène est utilisée pour la production de l'anhydride acétique. Toutefois ce procédé est concurrencé par la carbonylation de l'acétate de méthyle^[3].

${\displaystyle H_{2}C=C=O+CH_{3}-COOH\ \rightarrow \ CH_{3}-(CO)-O-(CO)-CH_{3}}$

• Production du dicétène

La seconde utilisation du cétène est la production du dicétène par dimérisation contrôlée^[3].

• Production de l'acide sorbique

La réaction du cétène avec le crotonaldéhyde produit le bêta-lactone ou du polyester. Ces derniers sont ensuite convertis par voie thermique ou par voie catalytique en acide sorbique^[3].

Production et synthèse

La principale voie de synthèse du cétène est la pyrolyse de l'acide acétique. Ce dernier est évaporé et chauffé à une température de 740 à 760 °C, puis du phosphate de triéthyle est ajouté comme catalyseur ainsi que de l'ammoniaque. L'ammoniaque empêche la recombinaison de l'eau et du cétène. Le mélange est ensuite refroidi à moins de 100 °C pour condenser l'eau et l'acide acétique n'ayant pas réagi, le cétène est alors absorbé dans un liquide de conditionnement ou récupéré sous forme de dicétène via une pompe à vide^[3].

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 16 juin 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1 et 1-4200-6679-X), p. 9-50
3. (en) Raimund Miller, Claudio Abaecherli, Adel Said et Barry Jackson, Ketenes, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co, coll. « Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry », 15 septembre 2001
4. Entrée « Ketene » 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 25 novembre 2009 (JavaScript nécessaire)
5. « Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010)
6. (en) « Ketene », sur NIST/WebBook, consulté le 25 novembre 2009
7. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996 (ISBN 0-88415-857-8)
8. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, Boca Raton, CRC, 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205
9. « Cétène » 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 novembre 2009
10. UCB Université du Colorado

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