كربون Carbono Uhlík Kohlenstoff Carbon Carbone कार्बन Carbonio 炭素 Węgiel Carbono углерод Kol Karbon


12.01
6
C
Carbone
Non métaux
[He] 2s2 2p2
H He
Li Be B C N O F Ne
Na Mg Al Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Lr
La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb
Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No

En un coup d'œil

Etat chimique

solide

Origine

nucléosynthèse stellaire

Stabilité

2 isotopes stable ou quasi-stable

Symbolique du nom

minerai/gisement

Période de découverte

Préhistoire

Structure cristalline principale

hexagonal

Généralités

Description

Non métalique, existe sous plusieurs forme à l'état pur: graphite et diamant.Le diamant est inaltérable.

Usage

Utilisé sous forme de coke pour la fabrication de l'acier, de fusain pour le dessin, de charbon activé et dans l'ensemble des dérivés du pétrole.

Illustration

Description de l'illustration

Du charbon.

Etymologie du nom

Du latin carbon, charbon

Symbolique du nom

minerai/gisement

La symbolique de l'étymologie du nom permet de regrouper les éléments suivant plusieurs thèmes nés dans la plupart des cas de l'inspiration des savants qui leur ont donné un nom.

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Couches électroniques

2, 4

Représentation symbolique de la distribution des électrons suivant les couches électroniques de l'atome. Les couches sont dans l'ordre suivant, à partir du noyau: K L M N O PQ. La couche K a une capacité de 2 électrons, la couche L une capacité de 8 électrons, la couche M une capacité de 18 électrons, les couches suivantes ont une capacité de 32 électrons.

Découverte

Date de découverte

Découvreur(s)

Le ou les savants à l'origine de la découverte de l'élément.

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Réglementation (SGH)

SGH02 Inflammable

Le Système Général Harmonisé (SGH) est un système international d'étiquetage des matières dangereuses. Il vise à unifier les différents systèmes nationaux en vigueur. Le symbol "Radioactif" n'est pas inclus dans SGH.

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Famille

Non métaux

Classification principale des éléments selon leurs propriétés. Peut également être appelée série chimique. Cette classification recoupe très largement les groupes qui organisaient les premières versions de la classification périodique.

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Etat chimique

solide

L'état chimique définit l'état de la matière à une température et une pression données, en général, ces conditions sont égales aux conditions standards.

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Masse

12.01 g/mol

Structure cristalline principale

hexagonal

Structure correspondant à l'arrangement des atomes dans l'espace au niveau du motif élémentaire, appellé maille. Ce motif est répété dans les 3 dimensions pour former le cristal.

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Origine

nucléosynthèse stellaire

L'origine montre la source principale de provenance de l'élément chimique. Outre les différents types de nucléosynthèse (primordiale, stellaire, explosive ou spallation) l'élément peut être issu de la désintégration d'éléments plus lourds et présent naturellement sur terre ou au contraire ne peut exister qu'à partir d'une synthèse artificielle.

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Stabilité

2 isotopes stable ou quasi-stable

Stable: l'élément possède au moins un isotope stable ou quasi-stable. Radioactif: l'élément ne possède pas d'isotope stable.

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Propriétés

Electronégativité (Pauling)

2.55

L'électronégativité représente l'attirance d'un atome envers les charges négatives (électrons). Elle permet de décrire le comportement des électrons lors de la formation d'une liaison chimique. L'échelle de Pauling est très largement utilisée pour cette propriété, Elle a été proposée par Linus Pauling en 1932.

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Electronégativité (Allred)

2.5

Échelle alternative caractérisant l'électronégativité proposé en 1958 par A. L. Allred et E. G. Rochow. Elle correspond au rapport entre la charge effective de l'atome (relative à tous ses électrons) et le carré du rayon de covalence.

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Etats d'oxydation [Principaux]

[-4],2,[4]

Type de charge

covalent(s)

Classement des éléments suivant l'espèce principale: covalent, anion, cation.

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Ions simples

CCl4

Ions caractéristiques

Rayon atomique (mesuré)

70 pm

Le rayon atomique peut être déterminé par diffraction aux rayons X en mesurant la distance entre deux atomes voisins bien que dans l’absolu il n’existe pas de frontière nette du nuage électronique. Le rayon est exprimé en pm (pico mètre = 10-12 m).

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Rayon atomique (calculé)

67 pm

Rayon atomique calculé à partir d'une formule fonction du nombre quantique principal n, de la charge effective du noyau et du rayon de Bohr. Le rayon est exprimé en pm (pico mètre = 10-12 m).

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Rayon covalent

77 pm

Le rayon covalent est défini comme la demi-distance d'une liaison covalente entre deux éléments identiques au sein d'une molécule. Il s'agit ici du rayon impliqué dans les liaisons covalentes simples. Il est exprimé en pm (pico mètre = 10-12 m).

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Rayon ionique

16 pm
4

Rayon de la forme ionique principale (donnée par sont degré d'oxydation principal, indiqué en dessous). Mesuré à partir de la distance entres cations et anions d'un cristal ionique. Le rayon est exprimé en pm (pico mètre = 10-12 m).

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Rayon de Van der Waals

170 pm

Il s'agit du rayon qui détermine la position la plus favorable d'un atome par rapport à un autre, la distance adéquate où les potentiels répulsifs et attractifs des atomes s'équilibrent. Il est particulièrement utilisé pour modéliser comment les molécules organiques "s'approchent" les unes des autres. Il est exprimé en pm (pico mètre = 10-12 m).

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Rayon métallique

-

Rayon atomique intervenant lors d'une liaison métallique exprimé en pm (pico mètre = 10-12 m).

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Masse volumique

3513 kg/m3
(solide 293K)

La masse volumique caractérise la masse par unité de volume, elle s'exprime en g/cm3. Elle est ici exprimée pour les conditions de température et d'état chimique indiquées (en général à l'état solide).

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Volume molaire

3.42 cm3/mole
(solide 293K)

Le volume molaire de chaque élément représente le volume occupé par une mole de matière. Il est ici exprimé pour les conditions de température et d'état chimique indiquées (en général à l'état solide).

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Point de fusion

3820 K
3,546.9°C
6,416.3°F

Le point de fusion correspond à la température pour une pression donnée à laquelle le corps donné passe de l'état solide à l'état liquide. Les températures sont données pour la pression atmosphérique standard au niveau de la mer.

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Point d'ébullition

5100 K
4,826.9°C
8,720.3°F

Le point de d'ébullition correspond à la température pour une pression donnée à laquelle le corps donné passe de l'état liquide à l'état gazeux. Les températures sont données pour la pression atmosphérique standard au niveau de la mer.

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Enthalpie de fusion (ΔHf)

105 kJ/mol
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Enthalpie de vaporisation (ΔHv)

710.9 kJ/mol
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Capacité thermique

0.71 J/g/K
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Conductivité thermique

990 W/m/K
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Résistivité électrique

-

Nombre d'isotopes

12

Il s'agit du nombre d'isotopes connus pour chaque élément chimique. Ce nombre est une des propriétés nucléaires et reste dépendante du nombre de protons.

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Nombre d'isotopes Quasi stables

-

Isotopes émeteurs β + / p

3
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Isotopes émeteurs β - / n

7
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Isotopes émeteurs α

-
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Isotopes ayant un noyau Fissile

-

Configuration électronique à l'état fondamental

[He] 2s2 2p2
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Exception à la règle de Klechkowski

Il existe des exceptions à la règle de remplissage des orbitales appelée règle de Klechkowski, certains métaux de transition ainsi que certains lanthanides et actinides ne respectent pas cet ordre. On observe alors un transfert entre leur sous-couche s (pour les métaux de transition) ou f (pour les lanthanides et actinides) au profit de leur sous-couche d ce qui permet à cette dernière d'être remplie (5 électrons) ou demi remplie (5 électrons). La légende est à interprétée de la manière suivante: 5s ⇒ 1 e- ⇒ 4d signifie qu'un électron passe de l'orbitale 5s à l'orbitale 4d.

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Configuration électronique théorique

[He] 2s2 2p2

Affinité électronique (de M à M-)

121.9 kJ/mol

C'est l'énergie dégagée lors de la capture d'un électron par un atome (de M à M-). Une valeur négative indique qu'il faut fournir de l'énergie pour que la capture se réalise. Les valeurs sont données en kJ/mol.

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Energie d'ionisation de M à M+

1086.5 kJ/mol

L'énergie de première ionisation (de M à M+), est l'énergie nécessaire pour supprimer le premier électron de l'atome neutre : M+ symbolisant le premier cation.

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Les energies d'ionisation suivantes (M+ à M2+, ...)

[2] 2352.6 [3] 4620.5 [4] 6222.7 [5] 37831 [6] 47277.0 2352.6,4620.5,6222.7,37831,47277.0

En kJ/mol.

Spectre d'émission

Abondance dans l'univers

0/100 0.0081 %
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Abondance dans le système solaire

0/100 0.033 %
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Abondance terrestre

0/100 0.087 %
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Abondance dans la croute terrestre

0/100 28 mg/kg
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Abondance dans la mer

-
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Abondance dans l'atmosphère

0/100 0.03 %
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Abondance dans le corps

18/100 18 %
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Principaux isotopes

Masse
A
Légende
Z
Mode de désintégration
Demi-vie
Abondance relative
11
11
C
6
β+
20.3 minutes
0%
12
12
C
6
stable
-
98.892%
13.0034
13
C
6
stable
-
1.108%
14.0032
14
C
6
β-
5730 ans
0%
15
15
C
6
β-
2.45 secondes
0%

Unités de temps
  • µ secondes
  • milli secondes
  • secondes
  • minutes
  • heures
  • jours
  • ans
  • Stable

Légende des différents modes de désintégration

stable Isotope stable.
β- Désintégration β-: un neutron est converti en proton avec une émission d'un électron (particule β-) et d'un anti-neutrino.
β+ Désintégration β+: un proton est converti en neutron avec émission d'un positron (anti-électron, particule β+) et d\un neutrino.
EC Capture électronique.
α Radioactivité α: éjection d'une particule α (Noyau d'Hélium 4).
IT Transition Isomérique ou Isomérie nucléaire: émission d'un rayonnement γ.
SF Fission Spontanée: c'est une forme de désintégration radioactive caractéristique des isotopes lourds.
p Émission de proton (p).
n Émission de neutron (n).