acétylène

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Présentation

acétylène, gaz incolore, inodore, inflammable, de formule HC : CH. L’acétylène (ou éthyne) est le premier terme de la série des alcynes et comme l’éthylène (premier terme de la série des alcènes), il conserve son nom d’usage en dépit des règles de nomenclature IUPAC (voir hydrocarbures).

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Propriétés

L'acétylène devient liquide à - 57 °C (point d’ébullition) et solide à - 81 °C (point de fusion).

En 1859, le chimiste français Marcelin Berthelot réussit à synthétiser l’acétylène au cours de sa célèbre expérience de « l’œuf électrique » : en faisant fonctionner un arc électrique, à environ 2 500 °C, entre deux électrodes de carbone, dans une atmosphère d’hydrogène, il se forme un peu d’acétylène selon la réaction :

2C + H2 → C2H2

Cette réaction est très endothermique (nécessite de la chaleur) et l’acétylène a plutôt tendance à se décomposer en carbone et en dihydrogène. Cette décomposition peut être violente, voire explosive si l’acétylène est comprimé ou liquéfié. Toutefois, dissous dans l’acétone où il est très soluble, on peut le stocker et le transporter sans danger dans des bouteilles en acier.

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Réactivité

La réactivité de l’acétylène est à relier à celle des alcynes vrais (ou monosubstitués). On peut citer, néanmoins, la métallation particulière de l’acétylène par le chlorure de cuivre (I) en solution ammoniacale : il se forme un précipité rougeâtre de carbure de cuivre, composé très instable et même explosif s’il est sec. Cette réaction constitue un test de présence d’acétylène.

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Préparations

L’acétylène peut être préparé à partir de différents composés organiques par chauffage. L’un des procédés industriels consiste à hydrolyser du carbure de calcium (CaC₂) ; ce dernier est obtenu, préalablement, par réaction entre le carbone (sous forme de coke) et la chaux (CaO), à très haute température (2 200 °C) dans un four électrique :

3C + CaO → CaC2 + CO

CaC2 + 2H2O → HC : CH + Ca(OH)2

Ce procédé, très coûteux en énergie, était appliqué à grande échelle à l’époque où l’on utilisait les « lampes à acétylène » pour l’éclairage. Aujourd’hui, ce type de lampes n’est plus guère utilisé qu’en spéléologie. L’acétylène est obtenu actuellement de manière plus économique, en faisant passer, en continu, du méthane (CH₄) dans un four à haute température (1 000 °C), pendant un temps très bref :

2CH4 → HC : CH + 3H2