Carbone

Chimie du carbone

Tout un type de chimie, la chimie organique, concerne le carbone et ses composés. Le carbone produit de nombreux types de composés. Les hydrocarbures sont des molécules contenant du carbone et de l'hydrogène. Le méthane, le propane et de nombreux autres carburants sont des hydrocarbures. Beaucoup de substances que les gens utilisent quotidiennement sont des composés organiques.

Le carbone, l'hydrogène, l'azote, l'oxygène et certains autres éléments comme le soufre et le phosphore forment ensemble la majeure partie de la vie sur terre (voir la liste des éléments biologiquement importants). Le carbone forme un très grand nombre de composés organiques car il peut former des liens solides avec lui-même et avec d'autres éléments. En raison des quantités de carbone que possèdent les êtres vivants, tous les éléments organiques sont considérés comme "à base de carbone". Chaque atome de carbone peut former quatre liaisons covalentes simples. Ces liaisons permettent au carbone de former de longues molécules en forme de chaîne, appelées polymères, comme les plastiques.

Étymologie

Le nom de carbone vient du latin carbo, qui signifie charbon de bois. Dans de nombreuses langues étrangères, les mots "carbone", "charbon" et "charbon de bois" sont synonymes.

Types de carbone

Dans la nature, le carbone se trouve sous trois formes appelées allotropes : le diamant, le graphite et les fullerènes. Le graphite, avec l'argile, se trouve dans les crayons. Il est très mou. Les atomes de carbone qu'il contient forment des anneaux, qui sont superposés et glissent très facilement. Le diamant est le minéral naturel le plus dur. Les fullerènes sont une forme de carbone en forme de "ballon de football". Ils présentent surtout un intérêt pour la science. Le nanotube de carbone est un allotrope de carbone spécial, fabriqué par l'homme et en forme de tube. Les nanotubes de carbone sont très durs, ils peuvent donc être utilisés dans les armures. Les nanotubes pourraient être utiles dans le domaine des nanotechnologies.

Il existe 10 millions de composés carbonés connus.

 

Quelques formes de carbone : a) diamant ; b) graphite ; c) lonsdaléite ; d-f) fullerènes (C60, C540, C70) ; g) carbone amorphe ; h) nanotube de carbone.

Datation au radiocarbone

Un isotope radioactif du carbone, le carbone 14, peut être utilisé pour déterminer l'âge de certains objets ou la date de leur mort. Tant que quelque chose se trouve à la surface de la terre et absorbe du carbone, la quantité de carbone 14 reste la même. Lorsqu'un objet cesse d'absorber du carbone, la quantité de carbone 14 diminue. Comme la demi-vie (le temps nécessaire à la moitié d'un isotope radioactif pour disparaître) du carbone 14 est de 5730 ans, les scientifiques peuvent déterminer l'âge de l'objet en fonction de la quantité de carbone 14 qui reste.

Où se trouve le carbone

Le carbone se trouve à de nombreux endroits dans l'univers. Il a d'abord été fabriqué dans les vieilles étoiles. Le carbone est le quatrième élément le plus commun dans le soleil. Les atmosphères de Vénus et de Mars sont principalement constituées de dioxyde de carbone.

Le carbone est important pour le corps humain et les autres êtres vivants, et c'est le deuxième élément le plus courant dans le corps humain, avec 23 % du poids total du corps. Il est également un élément clé de nombreuses molécules biologiques (molécules utilisées dans la vie).

La majeure partie du carbone sur Terre est du charbon. Le graphite se trouve dans de nombreuses régions (généralement désertiques), notamment au Sri Lanka, à Madagascar et en Russie. Les diamants sont rares et se trouvent principalement en Afrique. Le carbone se trouve également dans certaines météorites.

Pages connexes

• Liste des éléments communs
• Le cycle du carbone