Propadiène

Le propadiène ou allène est le premier représentant des allènes, à savoir les hydrocarbures présentant deux doubles liaisons C=C directement enchaînées. Sa formule brute est : C₃H₄.

Propadiène
Identification
Nom UICPA	Propan-1,2-diène
Synonymes	allène propanediène diméthylèneméthane
No CAS	463-49-0
No ECHA	100.006.670
No CE	207-335-3
PubChem	10037
ChEBI	37601
SMILES	C=C=C PubChem, vue 3D
InChI	InChI : vue 3D InChI=1/C3H4/c1-3-2/h1-2H2
Propriétés chimiques
Formule	C3H4  [Isomères]
Masse molaire[1]	40,063 9 ± 0,002 7 g/mol C 89,94 %, H 10,06 %,
Propriétés physiques
T° fusion	−136,3 °C
T° ébullition	−34,5 °C [2]
Solubilité	insoluble dans l'eau
Limites d’explosivité dans l’air	1,7 % -17  %
Pression de vapeur saturante	7,096 bar (20 °C) 9,1 bar (30 °C) 14,8 bar(50 °C)
Viscosité dynamique	7,72 × 10−6 Pa s (1,013 bar et 0 °C, gaz)
Point critique	120,85 °C [2], 54,7 bar [3]
Thermochimie
Cp	équation[4] : ${\displaystyle C_{P}=(28.504)+(8.1576E-2)\times T+(1.0896E-4)\times T^{2}+(-1.4641E-7)\times T^{3}+(4.5759E-11)\times T^{4}}$ Capacité thermique du gaz en J·mol-1·K-1 et température en kelvins, de 50 à 1 500 K. Valeurs calculées : 58,993 J·mol-1·K-1 à 25 °C. T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 50 −223,15 32 837 820 146 −127,15 42 302 1 056 195 −78,15 47 535 1 186 243 −30,15 52 820 1 318 291 17,85 58 190 1 452 340 66,85 63 693 1 590 388 114,85 69 044 1 723 436 162,85 74 303 1 855 485 211,85 79 527 1 985 533 259,85 84 462 2 108 581 307,85 89 180 2 226 630 356,85 93 742 2 340 678 404,85 97 938 2 445 726 452,85 101 846 2 542 775 501,85 105 526 2 634 T (K) T (°C) Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kmol\times K}})}$ Cp ${\displaystyle ({\tfrac {J}{kg\times K}})}$ 823 549,85 108 821 2 716 871 597,85 111 810 2 791 920 646,85 114 551 2 859 968 694,85 116 945 2 919 1 016 742,85 119 068 2 972 1 065 791,85 120 979 3 020 1 113 839,85 122 631 3 061 1 161 887,85 124 100 3 098 1 210 936,85 125 454 3 131 1 258 984,85 126 684 3 162 1 306 1 032,85 127 873 3 192 1 355 1 081,85 129 105 3 222 1 403 1 129,85 130 395 3 255 1 451 1 177,85 131 838 3 291 1 500 1 226,85 133 549 3 333
Propriétés électroniques
1re énergie d'ionisation	9,692 ± 0,004 eV (gaz)[5]
Précautions
Directive 67/548/EEC
F+ Symboles : F+ : Extrêmement inflammable Phrases R : R12 : Extrêmement inflammable. Phrases S : S9 : Conserver le récipient dans un endroit bien ventilé. S16 : Conserver à l’écart de toute flamme ou source d’étincelles - Ne pas fumer. S33 : Éviter l’accumulation de charges électrostatiques. Phrases R : 12, Phrases S : 9, 16, 33,
Transport
239    2200    Code Kemler : 239 : gaz inflammable, pouvant produire spontanément une réaction violente Numéro ONU : 2200 : PROPADIÈNE STABILISÉ Classe : 2.1 Étiquette : 2.1 : Gaz inflammables (correspond aux groupes désignés par un F majuscule);
Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Synthèse et tautomérie

La préparation du propadiène démarre à partir de bromure d'allyle. Ce dernier est converti avec du brome en 1,2,3-tribromopropane (en) qui subit ensuite une déshydrohalogénation en 2,3-dibromopropène. Finalement, une réduction à l'aide de poudre de zinc donne le propadiène^[6]:

Le propadiène est en fait en équilibre tautomérique avec le propyne, le mélange étant appelé MAPD pour MéthylAcétylène (nom trivial du propyne)-PropaDiène :

H₃CC≡CH ⇌ H₂C=C=CH₂ avec Keq = 0,22 (270 °C)/ 0,1 (5 °C)

Le MAPD apparaît comme un produit secondaire, souvent indésirable, dans le craquage de propane en propène, un composé de première importance dans l'industrie chimique. Ce MAPD interfère dans la polymérisation catalytique du propène^[7].

Caractéristiques

Symétries de l'allène.

• Phase liquide :
  • Point d'ébullition (1,013 bar) : −34,4 °C
  • Masse volumique de la phase liquide (1,013 bar au point d'ébullition) : 657,5 kg·m^-3
  • Équivalent gaz/liquide (1,013 bar et 15 °C) : 386 vol/vol
  • Chaleur latente de vaporisation (1,013 bar au point d'ébullition) : 464,73 kJ/kg

• Phase gazeuse :
  • Masse volumique du gaz (1,013 bar au point d'ébullition) : 2,12 kg·m^-3
  • Masse volumique de la phase gazeuse (1,013 bar et 15 °C) : 1,69 kg·m^-3
  • Facteur de compressibilité (Z) (1,013 bar et 15 °C) : 0,9839
  • Masse volumique (air = 1) (1,013 bar et 21 °C) : 1,41
  • Chaleur spécifique à pression constante (Cp) (1,013 bar et 25 °C) : 0,073 kJ/(mole.K)

Notes et références

1. Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
2. (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)
3. « Properties of Various Gases », sur flexwareinc.com (consulté le 12 avril 2010)
4. (en) Carl L. Yaws, Handbook of Thermodynamic Diagrams : Organic Compounds C8 to C28, vol. 1, Huston, Texas, Gulf Pub. Co., 1996, 396 p. (ISBN 0-88415-857-8)
5. (en) David R. Lide, Handbook of chemistry and physics, CRC, 2008, 89^e éd., 2736 p. (ISBN 978-1-4200-6679-1), p. 10-205
6. Hauptmann/Graefe/Remane, "Lehrbuch der Organischen Chemie", Deutscher Verlag der Grundstoffindustrie, Leipzig, 1980, p. 230.
7. Klaus Buckl, Andreas Meiswinkel, Propyne,Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2008, Wiley-VCH, Weinheim. DOI 10.1002/14356007.m22_m01.

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