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 (octố), huit] atomes de carbone.

Octane

Formule développée et représentation 3D de l'octane

Identification

Nom UICPA

octane

Synonymes

n-octane

N^o CAS

111-65-9

N^o ECHA

100.003.539

N^o CE

203-892-1

N^o RTECS

RG8400000

DrugBank

DB02440

PubChem

356

ChEBI

17590

SMILES

InChI

Apparence

liquide incolore, d'odeur caractéristique

Propriétés chimiques

Formule

C₈H₁₈ [Isomères]

Masse molaire[1]

114,2285 ± 0,0077 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 MPa^1/2 (25 °C)[5]

Masse volumique

0,70 g·cm^-3[3]

équation[6] : $\rho =0.53731/0.26115^{(1+(1-T/568.7)^{0.28034})}$
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] : $P_{vs}=exp(96.084+{\frac {-7900.2}{T}}+(-11.003)\times ln(T)+(7.1802E-6)\times T^{2})$
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

Δ_fH⁰_liquide

−250,31 kJ·mol^-1[10]

C_p

équation[6] : $C_{P}=(224830)+(-186.63)\times T+(0.95891)\times T^{2}$
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)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
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)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
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] : $C_{P}=(29.053)+(5.8016E-1)\times T+(-5.7103E-5)\times T^{2}+(-1.9548E-7)\times T^{3}+(7.6614E-11)\times T^{4}$
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)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
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)	C_p $({\tfrac {J}{kmol\times K}})$	C_p $({\tfrac {J}{kg\times K}})$
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

{\textit {n}}_{D}^{25}

1,3951[2]

Précautions

SGH

Danger

H224, H304, H315, H335, H410, P201, P235, P301, P310, P331, P370, P378 et P403

B2, D2B,

Xn

F

N

Phrases R : 11, 38, 50/53, 65, 67,

Phrases S : (2), 9, 16, 29, 33, 60, 61, 62,

1262

4,00-5,18[3]

bas : 15 ppm
haut : 235 ppm[14]

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.

Utilisation

C'est le principal composé 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 :

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

ou avec des nombres entiers :

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

Pour définir l'indice d'octane, on utilise le 2,2,4-triméthylpentane, qui est un isooctane.

Notes et références

Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.
(en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, Angleterre, John Wiley & Sons, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1)
OCTANE, fiche(s) de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée(s) le 9 mai 2009
(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)
(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
(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
(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)
(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)
(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
(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
(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)
(en) William M. Haynes, CRC Handbook of Chemistry and Physics, Boca Raton, CRC Press/Taylor and Francis, 14 juin 2012, 93^e éd., 2670 p. (ISBN 9781439880494, présentation en ligne), p. 5-69
« 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
« Octane », sur hazmap.nlm.nih.gov (consulté le 14 novembre 2009)

Article connexe

Indice d'octane

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[1] Masse molaire calculée d’après « Atomic weights of the elements 2007 », sur www.chem.qmul.ac.uk.

[Yitzhak_Marcus-2] (en) Yitzhak Marcus, The Properties of Solvents, vol. 4, Angleterre, John Wiley & Sons, 1999, 239 p. (ISBN 0-471-98369-1)

[ICSC-3] OCTANE, fiche(s) de sécurité du Programme International sur la Sécurité des Substances Chimiques, consultée(s) le 9 mai 2009

[CriticalTmpII-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

[Perry’s-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 and Francis, 14 juin 2012, 93^e éd., 2670 p. (ISBN 9781439880494, présentation en ligne), 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)