Le carbone est le sixième élément du tableau périodique. Ces faits sur le carbone contiennent des données chimiques et physiques ainsi que des informations générales et une histoire.
Faits amusants sur le carbone
- L’allotrope du carbone, le graphite, est l’un des matériaux les plus doux là où le diamant est l’un des plus durs.
- Le graphite est brillant et noir, les diamants sont des solides transparents incolores et les fullerènes et le carbone amorphe sont tous deux des poudres noires ressemblant à de la suie.
- Les atomes de carbone peuvent former des chaînes et des anneaux et se sceller avec des atomes d’hydrogène pour former des composés appelés hydrocarbures. Ces composés constituent une très grande partie de la chimie organique.
- Le carbone est un non-métal qui peut former plus de 10 millions de composés différents.
- Le carbone a le point de sublimation le plus élevé de tous les éléments. Les diamants fondent vers 3550 ºC et d’autres allotropes se subliment vers 3800 ºC.
- Le carbone pur est l’un des rares éléments qui existe à l’état libre dans la nature.
- Le carbone est le quatrième élément le plus abondant dans l’univers en masse.
- 18% du poids de votre corps est constitué de carbone.
- Le graphite est utilisé comme isolant thermique. C’est aussi un bon conducteur d’électricité.
- Le carbone 14 est utilisé pour dater la matière autrefois vivante dans un processus connu sous le nom de datation au carbone.
Cellule du tableau périodique du carbone
Faits de base sur le carbone
Nom : Carbone
Numéro atomique : 6
Symbole de l’élément : C
Groupe : 14
Période : 2
Bloc : p
Famille de l’élément : non-métal
Masse atomique : Directives de l’UICPA. Pour une valeur unique, utiliser 12,011.
Configuration des électrons : 2s22p2 (abréviation) ou 1s22s22p2 (complète)
Découverte : Le carbone est connu depuis la préhistoire.
Origine du nom : Le nom carbone vient du mot latin carbo, qui signifie charbon de bois.
Allotropes courants : amorphe, diamant, fullerène, graphène, graphite
Isotopes naturels :
Le bore naturel est composé de deux isotopes stables et d’un isotope radioactif.
12C
Le carbone-12 est un isotope stable contenant 6 neutrons. Environ 99 % de tout le carbone naturel est du carbone-12.
13C
Le carbone-13 est un isotope stable contenant 7 neutrons. La plupart du reste du carbone naturel est du carbone-13.
14C
Le carbone-13 est un isotope radioactif contenant 8 neutrons. Le carbone-14 est présent naturellement à l’état de traces. Il se désintègre par désintégration β- en 14N avec une demi-vie de 5730 ans.
Il existe 12 radioisotopes artificiels connus allant du carbone-8 au carbone-22.
Graphite de carbone (USGS)
Données physiques
Densité:
Graphite : 2.2 g/cm3
Diamant : 3,513 g/cm3
Point de sublimation : 3915 K (3642 °C, 6588 °F)
Point triple : 4600 K à 10800 kPa
État à 20ºC : solide
Chaleur de fusion : Graphite : 117 kJ/mol
Capacité thermique molaire :
Graphite : 8,517 J/mol-K
Diamant : 6,155 J/mol-K
Configuration électronique d’un atome de carbone.
Données atomiques
Radius atomique : 1.70 Å
Radius covalent : sp3 : 0,77 Å
sp2 : 0,73 Å
sp : 0,69 Å
Radius Van der Waals : 1,70 Å
Affinité électronique : 121,776 kJ/mol
Electronégativité : (échelle de Pauling) : 2,55
Energie de 1ère ionisation : 1086,454 kJ/mol
2ème énergie d’ionisation : 2352,631 kJ/mol
3ème énergie d’ionisation : 4620.471 kJ/mol
4ème énergie d’ionisation : 6222,716 kJ/mol
5ème énergie d’ionisation : 37830,648 kJ/mol
6ème énergie d’ionisation : 47277,174 kJ/mol
États d’oxydation courants : +4, -4 (commun), +3, +2, +1, 0, -1, -2, -3 (peu commun)
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