Quelles sont les propriétés du carbone?
Le carbone est un élément. On le trouve en vrac, à lui seul, dans ses allotropes, et en tant que constituant d'autres substances très répandues, notamment le calcaire, le charbon et le pétrole. Il se produit dans un certain nombre de composés inorganiques et tous les composés organiques. Pour comprendre comment le carbone agit et interagit avec les autres éléments, il est important de comprendre les propriétés du carbone.
Le symbole de carbone dans le tableau périodique est "C". Il est en période 2, avec le lithium, le béryllium, le bore, l'azote, l'oxygène, le fluor et le néon, et dans le groupe 4a ou 14, selon le système, avec le silicium, germanium, étain et plomb. Les propriétés du carbone incluent un nombre atomique de 6 et une masse atomique de 12,011 g.mol-1, un point de fusion de 3500 ° F (6332 ° F) et un point d'ébullition de 4827 ° C à 8721 ° F; Le carbone marque 0,5 sur l'échelle de Mohs de dureté minérale. Chez un être humain pesant environ 70 kg (154 lb), la masse totale moyenne de carbone est d'environ 16 kg (35 ¼ lb).
Le fait qu'il ait des allotropes très différents, ou des manifestations différentes du même élément avec des structures moléculaires différentes, est l'une des propriétés intéressantes du carbone. Le graphite, un allotrope, est utilisé dans la fabrication de crayons à mine, ainsi que dans les générateurs et les moteurs électriques. Le diamant est un deuxième allotrope de carbone, et un diamant a un score absolu de 1500 sur l'échelle de dureté des minéraux de Mohs, ce qui montre en quoi les propriétés du carbone peuvent être très différentes. Un autre allotrope, le buckminsterfullerene, découvert en 1985 par des chercheurs américains et britanniques, a une forme similaire à celle d'un dôme géodésique conçu par l'ingénieur R. Buckminster Fuller, d'où son nom.
Parmi les propriétés du carbone, la désintégration prévisible de l'isotope carbone 14 s'est révélée particulièrement utile pour la datation de matériaux biologiques. Un organisme vivant incorpore une proportion prévisible de carbone 12 par rapport au carbone 14, qui provient de l'atmosphère. Lorsque l'organisme meurt, le nouveau carbone n'est plus absorbé et le rapport entre le carbone 12 et le carbone 14 commence à changer, avec la dégradation du carbone 14 en azote 14. Cela permet une datation au radiocarbone basée sur la demi-vie de carbone 14 de 5730 ans. Bien que plusieurs situations, telles que la contamination par le carbone du sol et les quantités fluctuantes de carbone 12 et de carbone 14 dans l'atmosphère, puissent fausser les calculs, la datation au radiocarbone s'est toujours avérée utile.