Octane

L'octane est un hydrocarbure saturé de la famille des alcanes, de formule brute C₈H₁₈. Il a dix-huit isomères. Ces diverses molécules comportent toutes huit [en grec ὀκτώ / oktṓ, « huit »] atomes de carbone.

Octane
Formule développée et représentation 3D du n-octane
Identification
Nom UICPA	octane
Synonymes	n-octane
No CAS	111-65-9
No ECHA	100.003.539
No CE	203-892-1
No RTECS	RG8400000
DrugBank	DB02440
PubChem	356
ChEBI	17590
SMILES	CCCCCCCC PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1S/C8H18/c1-3-5-7-8-6-4-2/h3-8H2,1-2H3 InChIKey : TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N
Apparence	liquide incolore, d'odeur caractéristique
Propriétés chimiques
Formule	C8H18  [Isomères]
Masse molaire[1]	114,228 5 ± 0,007 7 g/mol C 84,12 %, H 15,88 %,
Diamètre moléculaire	0,655 nm[2]
Propriétés physiques
T° fusion	−56,8 °C[3]
T° ébullition	125,67 °C[4]
Solubilité	dans l'eau : insoluble[3]
Paramètre de solubilité δ	15,6 MPa1/2 (25 °C)[5]
Masse volumique	0,70 g·cm-3[3] équation[6] : ${\displaystyle \rho =0.53731/0.26115^{(1+(1-T/568.7)^{0.28034})}}$ Masse volumique du liquide en kmol·m-3 et température en kelvins, de 216,38 à 568,7 K. Valeurs calculées : 0,6992 g·cm-3 à 25 °C. T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 216,38 −56,77 6,6558 0,7603 239,87 −33,28 6,50778 0,74339 251,61 −21,54 6,43221 0,73476 263,36 −9,79 6,35551 0,726 275,1 1,95 6,27761 0,7171 286,84 13,69 6,19843 0,70805 298,59 25,44 6,11788 0,69885 310,33 37,18 6,03587 0,68948 322,08 48,93 5,95229 0,67994 333,82 60,67 5,86701 0,67019 345,56 72,41 5,77989 0,66024 357,31 84,16 5,69078 0,65006 369,05 95,9 5,59949 0,63963 380,8 107,65 5,5058 0,62893 392,54 119,39 5,40948 0,61793 T (K) T (°C) ρ (kmol·m-3) ρ (g·cm-3) 404,28 131,13 5,31024 0,60659 416,03 142,88 5,20772 0,59488 427,77 154,62 5,1015 0,58275 439,52 166,37 4,99108 0,57014 451,26 178,11 4,87582 0,55697 463 189,85 4,75491 0,54316 474,75 201,6 4,62728 0,52858 486,49 213,34 4,49151 0,51307 498,24 225,09 4,34563 0,49641 509,98 236,83 4,18671 0,47825 521,72 248,57 4,01017 0,45809 533,47 260,32 3,80808 0,435 545,21 272,06 3,56433 0,40716 556,96 283,81 3,23469 0,3695 568,7 295,55 2,058 0,23509
T° d'auto-inflammation	220 °C[3]
Point d’éclair	13 °C (coupelle fermée)[3]
Limites d’explosivité dans l’air	1,0–6,5 %vol[3]
Pression de vapeur saturante	à 20 °C : 1,33 kPa[3] équation[6] : ${\displaystyle P_{vs}=exp(96.084+{\frac {-7900.2}{T}}+(-11.003)\times ln(T)+(7.1802E-6)\times T^{2})}$ Pression en pascals et température en kelvins, de 216,38 à 568,7 K. Valeurs calculées : 1 870,98 Pa à 25 °C. T (K) T (°C) P (Pa) 216,38 −56,77 2,1083 239,87 −33,28 26,16 251,61 −21,54 74,95 263,36 −9,79 192,2 275,1 1,95 447,87 286,84 13,69 960,72 298,59 25,44 1 917,56 310,33 37,18 3 593,78 322,08 48,93 6 373,11 333,82 60,67 10 764,73 345,56 72,41 17 416,47 357,31 84,16 27 123 369,05 95,9 40 829,23 380,8 107,65 59 629,11 392,54 119,39 84 761,13 T (K) T (°C) P (Pa) 404,28 131,13 117 601,63 416,03 142,88 159 657,51 427,77 154,62 212 559,62 439,52 166,37 278 058,17 451,26 178,11 358 021,13 463 189,85 454 436,52 474,75 201,6 569 419,04 486,49 213,34 705 221,59 498,24 225,09 864 251,95 509,98 236,83 1 049 094,63 521,72 248,57 1 262 538,39 533,47 260,32 1 507 609,24 545,21 272,06 1 787 609,5 556,96 283,81 2 106 163 568,7 295,55 2 467 300
Viscosité dynamique	0,515 mPa·s à 24,95 °C[7]
Point critique	2 490 kPa[8], 295,68 °C[4]
Vitesse du son	1 197 m·s-1 à 20 °C[9]
Thermochimie
ΔfH0liquide	−250,31 kJ·mol-1[10]
Cp	équation[6] : ${\displaystyle C_{P}=(224830)+(-186.63)\times T+(0.95891)\times T^{2}}$ Capacité thermique du liquide en J·kmol-1·K-1 et température en kelvins, de 216,38 à 460 K. Valeurs calculées : 254,427 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 216,38 −56,77 229 340 2 008 232 −41,15 233 144 2 041 240 −33,15 235 272 2 060 248 −25,15 237 523 2 079 256 −17,15 239 896 2 100 265 −8,15 242 713 2 125 273 −0,15 245 347 2 148 281 7,85 248 103 2 172 289 15,85 250 983 2 197 297 23,85 253 985 2 223 305 31,85 257 110 2 251 313 39,85 260 358 2 279 321 47,85 263 729 2 309 330 56,85 267 667 2 343 338 64,85 271 299 2 375 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 346 72,85 275 053 2 408 354 80,85 278 930 2 442 362 88,85 282 929 2 477 370 96,85 287 052 2 513 378 104,85 291 297 2 550 386 112,85 295 665 2 588 395 121,85 300 725 2 633 403 129,85 305 354 2 673 411 137,85 310 105 2 715 419 145,85 314 979 2 757 427 153,85 319 976 2 801 435 161,85 325 096 2 846 443 169,85 330 338 2 892 451 177,85 335 703 2 939 460 186,85 341 890 2 993 équation[11] : ${\displaystyle C_{P}=(29.053)+(5.8016E-1)\times T+(-5.7103E-5)\times T^{2}+(-1.9548E-7)\times T^{3}+(7.6614E-11)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 200 à 1 500 K. Valeurs calculées : 192,376 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 −73,15 141 360 1 237 286 12,85 186 248 1 630 330 56,85 208 171 1 822 373 99,85 228 847 2 003 416 142,85 248 739 2 178 460 186,85 268 247 2 348 503 229,85 286 453 2 508 546 272,85 303 787 2 659 590 316,85 320 606 2 807 633 359,85 336 133 2 943 676 402,85 350 759 3 071 720 446,85 364 793 3 193 763 489,85 377 606 3 306 806 532,85 389 544 3 410 850 576,85 400 876 3 509 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 893 619,85 411 114 3 599 936 662,85 420 561 3 682 980 706,85 429 450 3 759 1 023 749,85 437 425 3 829 1 066 792,85 444 750 3 893 1 110 836,85 451 635 3 954 1 153 879,85 457 833 4 008 1 196 922,85 463 580 4 058 1 240 966,85 469 075 4 106 1 283 1 009,85 474 155 4 151 1 326 1 052,85 479 041 4 194 1 370 1 096,85 483 940 4 237 1 413 1 139,85 488 736 4 278 1 456 1 182,85 493 651 4 322 1 500 1 226,85 498 925 4 368
PCS	47,9 MJ·kg-1[12]
Propriétés optiques
Indice de réfraction	${\displaystyle {\textit {n}}_{D}^{25}}$ 1,3951[2]
Précautions
SGH
Danger H224, H304, H315, H335, H410, P201, P235, P301, P310, P331, P370, P378 et P403 H224 : Liquide et vapeurs extrêmement inflammables H304 : Peut être mortel en cas d'ingestion et de pénétration dans les voies respiratoires H315 : Provoque une irritation cutanée H335 : Peut irriter les voies respiratoires H410 : Très toxique pour les organismes aquatiques, entraîne des effets à long terme P201 : Se procurer les instructions avant utilisation. P235 : Tenir au frais. P301 : En cas d'ingestion : P310 : Appeler immédiatement un CENTRE ANTIPOISON ou un médecin. P331 : NE PAS faire vomir. P370 : En cas d’incendie : P378 : Utiliser … pour l’extinction. P403 : Stocker dans un endroit bien ventilé.
SIMDUT[13]
B2, D2B, B2 : Liquide inflammable point d'éclair = 13,33 °C, coupelle fermée, méthode Tag D2B : Matière toxique ayant d'autres effets toxiques irritation de la peau Divulgation à 1,0 % selon la liste de divulgation des ingrédients
NFPA 704
3 1 0
Directive 67/548/EEC
Xn F N Numéro index : 601-009-00-8 Classification : F; R11 - Xn; R65 - Xi; R38 - R67 - N; R50-53 Symboles : Xn : Nocif F : Facilement inflammable N : Dangereux pour l’environnement Phrases R : R11 : Facilement inflammable. R38 : Irritant pour la peau. R65 : Nocif : peut provoquer une atteinte des poumons en cas d’ingestion. R67 : L’inhalation de vapeurs peut provoquer somnolence et vertiges. R50/53 : Très toxique pour les organismes aquatiques, peut entraîner des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique. Phrases S : (S2) : Conserver hors de portée des enfants. S9 : Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé. S16 : Conserver à l’écart de toute flamme ou source d’étincelles - Ne pas fumer. S29 : Ne pas jeter les résidus à l’égout. S33 : Éviter l’accumulation de charges électrostatiques. S60 : Éliminer le produit et son récipient comme un déchet dangereux. S61 : Éviter le rejet dans l’environnement. Consulter les instructions spéciales/la fiche de données de sécurité. S62 : En cas d’ingestion, ne pas faire vomir. Consulter immédiatement un médecin et lui montrer l’emballage ou l’étiquette. Phrases R : 11, 38, 50/53, 65, 67, Phrases S : (2), 9, 16, 29, 33, 60, 61, 62,
Transport
33    1262    Code Kemler : 33 : matière liquide très inflammable (point d'éclair inférieur à 23 °C) Numéro ONU : 1262 : OCTANES Classe : 3 Étiquette : 3 : Liquides inflammables Emballage : Groupe d'emballage II : matières moyennement dangereuses ;
Écotoxicologie
LogP	4,00-5,18[3]
Seuil de l’odorat	bas : 15 ppm haut : 235 ppm[14]
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Utilisation

C'est le principal composant de l'essence, et est la molécule de référence de la réaction de combustion des moteurs à « essence ». La formule simplifiée de la réaction de combustion de l'octane est :

${\displaystyle {\ce {C8H18 + 25/2 O2 -> 8 CO2 + 9 H2O}}}$

ou avec des nombres entiers :

${\displaystyle {\ce {2C8H18 + 25 O2 -> 16 CO2 + 18 H2O}}}$

Pour définir l'indice d'octane, on utilise le 2,2,4-triméthylpentane, appelé également isooctane.

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, Angleterre, John Wiley & Sons, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1)
3. OCTANE, Fiches internationales de sécurité chimique
4. (en) Iwona Owczarek et Krystyna Blazej, « Recommended Critical Temperatures. Part I. Aliphatic Hydrocarbons », J. Phys. Chem. Ref. Data, vol. 32, n^o 4,‎ 4 août 2003, p. 1411 (DOI 10.1063/1.1556431)
5. (en) James E. Mark, Physical Properties of Polymer Handbook, Springer, 2007, 2^e éd., 1076 p. (ISBN 978-0-387-69002-5 et 0-387-69002-6, lire en ligne), p. 294
6. (en) Robert H. Perry et Donald W. Green, Perry's Chemical Engineers' Handbook, États-Unis, McGraw-Hill, 1997, 7^e éd., 2400 p. (ISBN 0-07-049841-5), p. 2-50
7. (en) Makio Iwahashi, Yoshimi Yamaguchi, Yoshio Ogura et Masao Suzuki, « Dynamical Structures of Normal Alkanes, Alcohols, and Fatty Acids in the Liquid State as Determined by Viscosity, Self-Diffusion Coefficient, Infrared Spectra, and 13CNMR Spin-Lattice Relaxation Time Measurements », Bulletin of the Chemical Society of Japan, vol. 8,‎ 1990, p. 2154-2158 (DOI 10.1246/bcsj.63.2154)
8. (en) Iwona Owczarek et Krystyna Blazej, « Recommended Critical Pressures. Part I. Aliphatic Hydrocarbons », J. Phys. Chem. Ref. Data, vol. 35, n^o 4,‎ 18 septembre 2006, p. 1461 (DOI 10.1063/1.2201061)
9. (en) W. M. Haynes, Handbook of Chemistry and Physics, CRC, 2010-2011, 91^e éd., 2610 p. (ISBN 978-1-4398-2077-3), p. 14-40
10. (en) Irvin Glassman et Richard A. Yetter, Combustion, Amsterdam/Boston, Elsevier, 2008, 4^e éd., 773 p. (ISBN 978-0-12-088573-2), p. 6
11. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 3, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-859-4)
12. (en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press/Taylor & Francis, 14 juin 2012, 93^e éd., 2670 p. (ISBN 9781439880494), p. 5-69
13. « Octane » 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 avril 2009
14. « Octane », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)

Article connexe

• Indice d'octane

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