Parcours :
Visite guidée "Sciences en action"

⚑ Le carbone

Localisation : Accessible PMR - En extérieur



 
Quelle forme géométrique peut-on percevoir dans l'œuvre C6R10T12 ?
Motif hexagonal
Une hexagone, une figure inspirée de la forme des molécules cycliques à 6 atomes de carbone (C6).

Le carbone
C'est l'élément chimique de numéro atomique 6 et de symbole C. Le carbone est indispensable et omniprésent dans le domaine du vivant. On peut le trouver dans les molécules comme les protéines, les lipides, les glucides qui servent à la construction des tissus des organismes vivants. On retrouve aussi du carbone dans le dioxyde de carbone (CO2) et le méthane (CH4), deux gaz à effet de serre qui ont un impact majeur sur le climat de la planète. Les atomes de carbone peuvent s'associer entre eux pour former un certain nombre de configurations. Le carbone cristallin existe dans la nature sous forme de diamant et de graphite.

Le diamant
Le diamant est un minéral transparent composé uniquement d'atomes de carbone. Il a comme propriété d’être la plus dure des substances naturelles. Chaque atome est relié à quatre atomes voisins disposés au sommet d’un tétraèdre régulier.
Structure du diamant
Le diamant naturel se forme à partir de carbone présent dans les profondeurs de la Terre, entre 150 et 200 km de profondeur. Pour que le carbone s’arrange en structure diamant, il faut des conditions de température et de pression particulièrement élevées : entre 1000 et 1500 °C et entre 4,5 et 6 GPa (gigapascals).

Le graphite
Le graphite naturel est l'une des formes cristallines de l'élément carbone, de structure hexagonale. Chaque atome est relié à trois atomes voisins disposés au sommet d’un triangle équilatéral. Ses atomes sont organisés selon un empilement de feuillets de graphène dotés d'une structure hexagonale. On utilise notamment le graphite pour le crayon à papier.
Motif hexagonal du graphitePlans de graphène dans le graphite
Question
Quelle est la différence entre la structure du graphite et celle du diamant ?

Réponse
Le nombre d'atomes liés. Dans le graphite, chaque atome est lié à 3 autres atomes, formant un réseau hexagonal plan, comme un nid d'abeilles. Dans le diamant, chaque atome est lié à 4 autres atomes, en forme de tétraèdre.

Rédaction :

Laura Maquin, étudiante en 1re année de Licence de physique chimie (2023).


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