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Le carbone est un élément de symbole C, qui est nécessaire à l'existence des organismes vivants et qui a de nombreuses applications industrielles importantes.
Le numéro atomique du carbone est 6. L'élément appartient à la colonne IV du tableau périodique et sa masse atomique est de 12,01.
Les trois formes du carbone que l'on trouve dans la nature sont :
- diamant
- graphite
- carbone amorphe
Ce sont des solides avec des points de fusion extrêmement élevés et sont insolubles dans tous les solvants à température ambiante. Les propriétés physiques des trois formes diffèrent largement en raison des différences dans la structure cristalline.
Dans le diamant, matière la plus dure que l'on connaisse, chaque atome de carbone est lié à quatre autres atomes dans une structure régulière à trois dimensions.
Tandis que le graphite est constitué de couches d'atomes planes et parallèles, les atomes formant des hexagones réguliers et faiblement reliés.
Le carbone amorphe est caractérisé par un très faible degré de cristallinité. Il peut être obtenu en chauffant du sucre purifié à 900°C en l'absence d'air.
Le carbone a la possibilité de se lier à d'autres atomes de carbone pour former des chaînes et des cycles complexes. Cette propriété justifie le grand nombre de composés du carbone. Les premiers composés du carbone furent identifiés dans la matière vivante au début du XIXe siècle. L'étude des composés du carbone fut ainsi appelée "chimie organique".
Le carbone est largement répandu dans la nature, bien qu'il représente seulement 0,025%de la croûte terrestre. Il y apparaît principalement sous forme de carbonates.
Le dioxyde de carbone est un constituant important de l'atmosphère : c'est la principale source de carbone pour la matière vivante.
Les plantes, utilisant la photosynthèse, transforment le dioxyde de carbone en composés organiques, qui sont consommés ensuite par d'autres organismes.
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Les isotopes carbone 13 et carbone 14 sont radioactifs et sont largement utilisés comme traceurs isotopiques en recherche biochimique.
Le carbone 14 est également employé dans la technique de datation par radiocarbone, qui permet d'évaluer l'âge des fossiles et d'autres matières organiques. Le carbone 14 est produit dans l'atmosphère par les rayons cosmiques et est contenu dans toute matière vivante.
Le carbone 14 a une période radioactive de 5700 années. Le rapport entre le carbone 14 et le carbone 12 présents dans un échantillon donné permet de mesurer son âge approximatif.
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Isotope radioactif du carbone, le carbone 14 possède une période de 5570 ans. Il se forme spontanément dans la haute atmosphère à partir de l' azote 14 et se désintègre en azote en émettant un rayonnement bêta. On admet ( peut-être à tort comme des travaux récents l'ont montrés ) que l'intensité du rayonnement cosmique responsable de la formation du carbone 14 est restée la même au cours des temps et donc que la teneur en 14C reste constante tout au long de la vie de l'organisme. Après la mort, le 14C n'est plus renouvelé, sa quantité décroît avec le temps, il est alors possible, connaissant sa période, d'estimer sa date de mort. La datation au carbone 14 est surtout utilisée pour les périodes récentes du fait de la valeur de la période (quelques milliers d'années).
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LEXIQUE |
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