Le carbone est l’un des éléments les plus importants du tableau périodique, car il est largement utilisé par les humains. En fait, chaque fois que vous inspirez, vous expirez du dioxyde de carbone. Aussi, on le retrouve dans tous les gaz rejetés par les moteurs des voitures. Découvrez-en davantage sur ce produit chimique, ses caractéristiques, ses propriétés et ses applications.
Qu’est-ce que le carbone ?
Il s’agit d’un élément chimique unique que l’on trouve généralement sous forme solide. Selon ses conditions de formation, il est possible de le trouver dans la nature sous forme cristalline, sous forme de graphite ou de diamant. Comme il s’agit d’un matériau dur, il est impossible pour d’autres métaux comme l’acier ou l’aluminium de l’absorber.
Symbole du carbone
C Le symbole carbone Il s’agit de la lettre C et a un numéro atomique de 6. Cela signifie que dans le noyau d’un atome de cet élément il y a 6 protons et dans la couche électronique il en a 6. De plus, c’est le composant principal de tous les hydrocarbures tels que comme les huiles et les essences.
Caractéristiques du carbone
Carbone dans le tableau périodique Il est classé parmi les carbonoïdes, c’est un conducteur d’électricité et un élément métallique. De plus, il est solide à température ambiante, mais il peut se transformer s’il est soumis à une température supérieure à 3600°C et devenir gazeux. En dehors de cela, ses principales caractéristiques se résument comme suit :
- Graphite : Il est noir, doux et opaque et a la propriété de se tacher, c’est pourquoi il est utilisé comme charge dans les crayons pour dessiner et écrire.
- Nanotubes : Ce sont des feuilles de graphite enroulées en cylindres et surmontées aux extrémités par des hémisphères de carbone.
- Diamant : Ils possèdent le même atome de carbone, mais avec une structure différente car le diamant est une pierre dure et transparente.
- Carabines : C’est un atome rendu électriquement neutre et univalent.
- Fullerènes : Ce sont 60 atomes de carbone structurés de manière pentagonale ou heptagonale, ce qui leur donne un aspect sphérique.
Propriétés chimiques et physiques du carbone
- Numéro atomique : 6
- État d’oxydation : +4
- Valence : 2, +4,-4
- Electronégativité : 2,5
- Rayon atomique (A) : 0,914
- Rayon covalent (A) : 0,77
- Rayon ionique (A) : 0,15
- Masse atomique : 12,01115
- Couleur : Transparent et Noir
- État : Solide.
- Point d’ébullition : 3825 °C
- Point de fusion : 3550 °C
- Poids atomique : 12.011
- Neutrons dans l’isotope : 6
- Protons : 6
- Électrons : 6
- Configuration électronique : 1s 2 2s 2 2p 2
- Potentiel de première ionisation (ev) : 11,34
- Densité à 20 °C : 2,267 g/cm³ (gr), 3,513 g/cm 3 (id)
origine du carbone
Le charbon a été découvert dans la préhistoire et était utile dans l’Antiquité pour la fabrication par combustion incomplète de matériaux inorganiques. De leur côté, les fullerènes ont été découverts comme sous-produits dans certaines expériences réalisées avec des gaz moléculaires dans les années 1980.
A quoi sert le carbone ?
C’est un produit chimique fondamental chez les êtres vivants, puisqu’il est manipulé et utilisé par les enzymes du système organique. On considère que la vie organique sur terre repose sur le carbone, pour la formation de composants tels que les glucides et les protéines, ainsi que pour le fonctionnement physiologique de l’organisme.
Avec la cellulose, qui est un polymère de carbone, on fabrique des fibres comme le chanvre, le coton et le lin. Par ailleurs, il existe des polymères synthétiques qui servent à fabriquer des objets en plastique. D’autre part, le graphite est utilisé pour fabriquer des lubrifiants et des pigments qui sont combinés à l’argile pour fabriquer d’autres objets.
Le charbon est également utilisé dans la cuisson de la viande, communément appelée barbecue. Le charbon actif est également utilisé dans les filtres purificateurs d’eau, les hottes de cuisine et les masques à gaz. Enfin, le diamant est utilisé en joaillerie, qui est une forme de carbone. Il est utile dans la partie industrielle, il est utilisé pour percer, polir et tailler les pierres et les métaux.
Où trouve-t-on le carbone ?
On le trouve distribué dans la nature et on pense qu’il constitue 0,032 % de la croûte terrestre. Sous sa forme libre, il est obtenu dans de grands gisements tels que le charbon, une forme amorphe de l’élément avec l’azote et l’hydrogène. D’autre part, le carbone cristallin pur se trouve dans les diamants et les graphites.
Qu’est-ce que le cycle du carbone ?
Cela suppose le parcours naturel par lequel cet élément circule dans les océans, l’atmosphère et la surface terrestre à travers des processus géologiques, physiques, biologiques et chimiques. Ce cycle est fondamental pour la nourriture, le renouvellement et la survie des êtres et des matériaux.
Le dioxyde de carbone présent dans l’atmosphère est absorbé par les plantes grâce à la lumière du soleil lors d’un événement appelé photosynthèse. Des centaines d’années après la mort de la végétation, le charbon est transformé en pétrole, gaz liquéfié et gaz naturel qui sont ensuite transformés pour un usage industriel par l’humanité. Finalement, lors de l’utilisation des carburants, le carbone est à nouveau transformé et le cycle continue.
En conclusion, le carbone est l’un des éléments du tableau périodique et est utile aux êtres vivants. Certaines de ses applications concernent le domaine de la bijouterie, la fabrication de linge, de contenants en plastique, de coton, de lubrifiants, de crayons, entre autres.