CARBONE

Carte mentale

Élargissez votre recherche dans Universalis

Composés

Composés d'insertion

La structure très particulière du graphite (couches planes faiblement liées les unes aux autres) rend possible l'insertion d'atomes étrangers entre ces couches.

La structure rigide des carbones non graphitables rend difficile l'écartement des plans d'hexagones d'atomes ; dans les carbones graphitables, il existe une possibilité d'insertion d'atomes entre ces plans ; mais ceux-ci sont peu étendus et ainsi l'influence des bords de feuillets y est plus importante que dans le graphite, ce qui conduit à des composés d'insertion de compositions variées. On se rapproche d'autant plus des valeurs d'insertion obtenues avec le graphite que le carbone graphitable a été chauffé à température plus élevée et se trouve plus graphité.

Des composés d'insertion ont été obtenus avec le potassium, le césium, le fluor, le brome, des chlorures (parmi lesquels le chlorure ferrique a donné un produit très étudié), des oxydes, des sulfures, des acides concentrés (sulfurique, nitrique). Avec le fluor, par exemple, on obtient des produits de formules CF ou C4F ; avec le potassium C24K et C8K entre autres. Des produits d'oxydation particuliers du type insertion ont été obtenus avec des mélanges oxydants tels que le chlorate de potassium en présence d'acide nitrique. Ces produits ont été appelés acides ou oxydes graphitiques.

Halogénures

Plusieurs composés binaires de fluor et de carbone sont connus : CF4, C2F6, C3F8... Ils sont gazeux à la température ordinaire et se forment surtout par chauffage au rouge du composé d'insertion CF. La composition de ce dernier peut varier entre CF0,68 et CF0,99 et il est obtenu par action du fluor sur le graphite à 420-450 0C sous la pression atmosphérique, les atomes de fluor formant une couche de part et d'autre de chaque couche de carbone. Il existe un autre composé d'insertion, le composé solide C4F dont la formule peut varier ent [...]


1  2  3  4  5
pour nos abonnés,
l’article se compose de 13 pages



Médias de l’article

Cycle du carbone

Cycle du carbone
Crédits : Planeta Actimedia S.A.© Encyclopædia Universalis France pour la version française.

vidéo

Diamant : propriétés physiques

Diamant : propriétés physiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

tableau

Diamant : structure

Diamant : structure
Crédits : Encyclopædia Universalis France

dessin

États du carbone

États du carbone
Crédits : Encyclopædia Universalis France

graphique

Afficher les 11 médias de l'article





Écrit par :

  • : ancien élève de l'École nationale supérieure de physique et de chimie de Paris, agrégé de physique, professeur honoraire de chimie générale à l'université de Paris-VI-Pierre-et-Marie-Curie
  • : docteur ès sciences, professeur honoraire de l'université de Paris-VI et de l'École centrale des arts et manufactures

Classification


Autres références

«  CARBONE  » est également traité dans :

ACIER - Technologie

  • Écrit par 
  • Louis COLOMBIER, 
  • Gérard FESSIER, 
  • Guy HENRY, 
  • Joëlle PONTET
  •  • 14 167 mots
  •  • 10 médias

Dans le chapitre « Constituants des aciers »  : […] Rappelons que le fer existe sous deux variétés allotropiques différentes, c'est-à-dire avec deux formes cristallines. Aux basses températures et jusqu'à 910  0 C, ses atomes sont disposés suivant un réseau cubique centré, c'est-à-dire qu'ils occupent les sommets et le centre d'un cube : on l'appelle alors fer α. Aux températures supérieures à 910  0 C et jusqu'à 1 392  0 C, le réseau cristallin es […] Lire la suite

ALLIAGES

  • Écrit par 
  • Jean-Claude GACHON
  •  • 7 350 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Alliages métalliques industriels »  : […] Après ces considérations générales, nous pouvons maintenant nous intéresser à des alliages industriels. Les plus utilisés sont les aciers, qui présentent une palette particulièrement riche de produits, depuis ce qu'il est convenu d'appeler, plus ou moins péjorativement, la ferraille, jusqu'aux aciers inoxydables, en passant par les maragings , mis en œuvre pour des usages tels que les pièces soumi […] Lire la suite

ASTROCHIMIE

  • Écrit par 
  • David FOSSÉ, 
  • Maryvonne GERIN
  •  • 4 379 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Le milieu interstellaire »  : […] Avec ses 99,999 p. 100 d'hydrogène et d'hélium, le gaz interstellaire est une mixture fort homogène. L'essentiel des éléments chimiques, fabriqués par les étoiles – à commencer par le carbone, l'azote et l'oxygène –, n'y sont présents que dans un rapport d'au mieux 3 pour 10 000 avec l'hydrogène. D'autres éléments – comme le silicium, le soufre, le phosphore, etc. – sont encore moins abondants. Il […] Lire la suite

AUTOTROPHIE & HÉTÉROTROPHIE

  • Écrit par 
  • Alexis MOYSE
  •  • 2 501 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Les modes de vie autotrophiques »  : […] Le carbone minéral assimilable étant sous la forme de gaz carbonique ou d'ions carbonate ou bicarbonate, l'autotrophie complète suppose la capacité de fixer ces substances et de les réduire, c'est-à-dire de passer du composé CO 2 à des constituants dans lesquels les atomes de carbone, d'hydrogène et d'oxygène sont en moyenne dans les rapports qui correspondent à la formule C 2 H 3 O. Pour assurer […] Lire la suite

BACTÉRIES

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ALONSO, 
  • Jacques BEJOT, 
  • Patrick FORTERRE
  •  • 11 039 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Physiologie des populations bactériennes »  : […] Les cellules bactériennes sont capables de se multiplier dans des milieux de culture liquides ou sur milieux solides artificiels, dans des conditions physico-chimiques approchant les conditions de leur écosystème naturel. Cependant, certaines espèces bactériennes ne sont pas cultivables sur milieux artificiels ; c'est le cas de Mycobacterium leprae , agent de la lèpre, ou de Treponema pallidum , a […] Lire la suite

BACTÉRIOLOGIE

  • Écrit par 
  • Jean-Michel ALONSO, 
  • Jacques BEJOT, 
  • Michel DESMAZEAUD, 
  • Didier LAVERGNE, 
  • Daniel MAZIGH
  •  • 18 332 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre « Panorama du métabolisme bactérien »  : […] À l'échelle chimique, même les plus petites cellules sont incroyablement compliquées. La plupart des chercheurs qui s'intéressent aux caractéristiques essentielles de la croissance et de la division cellulaires portent leur attention sur les bactéries. La bactérie la plus communément utilisée en bactériologie expérimentale, Escherichia coli , pèse environ 2 × 10 —12 gramme (10 12 daltons), poids […] Lire la suite

BOROPHÈNE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 986 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Un matériau bidimensionnel »  : […] Depuis la découverte en 2004 du graphène, les physiciens sont parvenus à réaliser différents matériaux constitués d’une seule couche d’atomes : le graphène est un matériau planaire où les atomes de carbone sont arrangés selon une structure hexagonale ; le silicène et le phosphorène sont ses équivalents à base de silicium ou de phosphore. Depuis 2008, cette famille s’est enrichie des dichalcogénur […] Lire la suite

CÉNOZOÏQUE

  • Écrit par 
  • Marie-Pierre AUBRY
  •  • 7 573 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre « La crise de la limite Paléocène-Éocène »  : […] La crise biologique à la limite Paléocène-Éocène a eu une incidence considérable sur l'histoire de nombreux groupes dont la trajectoire évolutive s'est trouvée réorientée. C'est incontestablement la plus profonde des crises biologiques du Cénozoïque. Le monde vivant moderne est mieux enraciné dans cette crise que dans tout autre. Dans l'océan, cette crise s'est traduite de trois manières différen […] Lire la suite

CHARBON - Industrie charbonnière

  • Écrit par 
  • Michel BENECH, 
  • Pierre BERTE, 
  • Jacques BONNET, 
  • Robert PENTEL
  •  • 11 874 mots
  •  • 4 médias

Dans le chapitre « Origine et nature du charbon »  : […] On appelle charbon des roches sédimentaires d'origine organique contenant au moins 50 p. 100 de carbone. Les origines du charbon remontent à l'époque du Carbonifère, il y a de 250 à 300 millions d'années, lorsque la forêt hercynienne a engendré la concentration de dépôts considérables de débris végétaux qui ont été recouverts de terre et d'alluvions à la suite d'affaissements du sol ou d'une élé […] Lire la suite

COLLAGE, physique

  • Écrit par 
  • Jacques COGNARD
  •  • 6 456 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Le traitement de surface »  : […] Les progrès dans la fiabilité des collages sont dus à la mise en œuvre de traitements de surface adaptés à chaque substrat. Le traitement de surface doit faciliter l'ancrage de l'adhésif et protéger la surface de la corrosion. Comme les conditions d'ancrage ne sont pas connues, le traitement de surface relève du savoir-faire. Les métaux ont des énergies de surface élevée, ce qui est déduit par le […] Lire la suite

COMBUSTION

  • Écrit par 
  • Michel LUCQUIN
  •  • 4 682 mots
  •  • 13 médias

Dans le chapitre « La combustion des solides »  : […] Comme dans le cas précédent des liquides, la combustion des solides est un phénomène se produisant essentiellement dans la phase gazeuse. Il y a donc lieu de considérer deux étapes : la gazéification du solide et la combustion des gaz obtenus. Les solides peuvent être classés en différentes catégories suivant la manière dont ils brûlent. Les solides à point de fusion peu élevé se comportent comme […] Lire la suite

COUPER ARCHIBALD SCOTT (1831-1892)

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 440 mots

Chimiste écossais né et mort à Kirkintilloch, près de Glasgow. Après des études littéraires et philosophiques à Glasgow puis à Édimbourg, Archibald Scott Couper part en 1854 pour Berlin où il s'initie à la chimie. En 1856, il va travailler à Paris dans le laboratoire de Charles Adolphe Wurtz (1817-1884). En 1858, de retour à Édimbourg, Couper y est quelque temps assistant de chimie à l'université […] Lire la suite

CRISTAUX

  • Écrit par 
  • Marc AUDIER, 
  • Michel DUNEAU
  •  • 7 291 mots
  •  • 2 médias

Dans le chapitre « Les structures covalentes »  : […] Les liaisons covalentes se caractérisent par la mise en commun d'électrons entre atomes voisins, chaque atome restant électriquement neutre. Le carbone cristallise dans plusieurs formes selon les méthodes de préparation. La structure diamant consiste en un enchevêtrement de deux réseaux C.F.C. L'un des deux est simplement décalé par rapport à l'autre d'un quart de diagonale du cube qui fixe leur […] Lire la suite

CURL ROBERT F. Jr. (1933- )

  • Écrit par 
  • Georges BRAM
  •  • 484 mots

Physico-chimiste américain né à Alice, au Texas. Robert F. Curl fait ses études à Berkeley (Californie), où il obtient, en 1957, un doctorat en chimie. Curl travaille depuis 1958 à l'université Rice, à Houston (Texas) où il a été nommé professeur en 1967. C'est grâce à la collaboration étroite entre Robert F. Curl, Harold W. Kroto et Richard E. Smalley que les fullerènes ont été découverts. À l'or […] Lire la suite

CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES

  • Écrit par 
  • Jean-Claude DUPLESSY
  •  • 7 878 mots
  •  • 7 médias

Dans le chapitre «  Le carbone »  : […] Le carbone (C) est un élément clé de la matière vivante, en raison de sa capacité à former de longues chaînes ou des anneaux moléculaires. Il possède un cycle complexe parce qu'il est présent dans toutes les formes vivantes et dans de nombreux composés inorganiques  : on le trouve sous forme de carbone élémentaire (diamant, graphite ou forme amorphe), de composés organiques (plus d'un million de m […] Lire la suite

DIAMANT

  • Écrit par 
  • René COUTY, 
  • Yves GAUTIER, 
  • Henri-Jean SCHUBNEL
  •  • 4 332 mots
  •  • 9 médias

Dans le chapitre «  Diamant de synthèse »  : […] On désigne par synthèse du diamant le processus qui permet de transformer du carbone ou un produit carboné en diamant (fig. 2). Cette opération est réalisée à l'échelle industrielle par quatre firmes commerciales : A.S.E.A. (Suède), De Beers (Afrique du Sud), General Electric (États-Unis) et Tomel (Japon) ; leur production annuelle avoisine 100 millions de carats, soit environ 20 tonnes. Ces diam […] Lire la suite

DIAMANTS (exposition)

  • Écrit par 
  • Emmanuel FRITSCH
  •  • 977 mots

Le diamant, tout le monde connaît, ou du moins, croit connaître. Le diamant, tout le monde aime, comme l'a une fois de plus prouvé l'éclatant succès de l'exposition Diamants. Au cœur de la Terre, au cœur des étoiles, au cœur du pouvoir qui s'est tenue du 10 mars au 31 juillet 2001 au Muséum national d'histoire naturelle, à Paris. Loin d'un exposé académique ordinaire, cette présentation s'est vou […] Lire la suite

ÉLÉMENTS NATIFS

  • Écrit par 
  • Guy ROGER
  •  • 2 059 mots
  •  • 3 médias

Dans le chapitre « Diamant »  : […] Le carbone natif cristallise sous forme de diamant dans des roches magmatiques ultrabasiques particulières, les kimberlites , qui remplissent des cheminées volcaniques dans de vieux socles et se seraient formées à des profondeurs considérables. On extrait le diamant soit directement des kimberlites, soit de concentrations détritiques éluviales ou alluviales (placers fluviatiles, marins ou éoliens […] Lire la suite

EXOBIOLOGIE

  • Écrit par 
  • François RAULIN
  •  • 6 918 mots
  •  • 16 médias

Dans le chapitre « La recherche de la vie hors du système solaire »  : […] Les sites potentiels pour une vie ailleurs, y compris une vie évoluée, semblent de plus en plus nombreux. La puissance croissante des moyens disponibles permet de repérer des planètes hors du système solaire. Depuis la première découverte d'une planète hors du système solaire, par Michel Mayor et Didier Queloz, à la fin de 1995, la liste des exoplanètes (ou planètes extrasolaires) a suivi une aug […] Lire la suite

Voir aussi

Les derniers événements

24 février 2020 • Canada • Inconstitutionnalité de la taxe carbone en Alberta.

La cour d’appel de l’Alberta juge inconstitutionnelle la taxe carbone imposée par Ottawa aux provinces qui n’ont pas instauré de politique de réduction des gaz à effet de serre. Elle rejette l’argumentaire fédéral selon lequel la réduction des gaz à effet de serre est un problème national [...] Lire la suite

11-12 décembre 2019 • Union européenne • Présentation d’un « green deal ».

dont est chargé le vice-président de la Commission Frans Timmermans. Ce dernier prévoit « des investissements de 260 à 300 milliards d’euros par an – publics et surtout privés – pour atteindre la neutralité carbone en 2050 ». Ursula von der Leyen entend pour cela revoir à la hausse les objectifs [...] Lire la suite

7 octobre 2019 • « Rébellion internationale » d’Extinction Rebellion.

symboliques. Il s’agit de la deuxième manifestation de ce type après celle d’avril. XR demande aux États de déclarer l’urgence climatique, de réduire les émissions de gaz à effet de serre de façon à atteindre une neutralité carbone en 2025 et de créer des assemblées citoyennes pour surveiller cette transition.  [...] Lire la suite

20-23 septembre 2019 • Sommet Action Climat à l’ONU.

 » et des objectifs renforcés en 2020, en application des accords de Paris de décembre 2015, en vue d’atteindre la neutralité carbone en 2050. Il les appelle également à diminuer de 45 p. 100 les rejets carbonés d’ici à 2030, à mettre fin aux constructions de centrales à charbon en 2020 et à cesser toute [...] Lire la suite

28 août 2019 • Suisse • Annonce d’un objectif de neutralité carbone en 2050.

Le Conseil fédéral adopte l’« objectif indicatif » d’atteindre la neutralité carbone en 2050. « La Suisse peut se permettre d’être ambitieuse. Elle est très concernée comme le confirment la fonte des glaciers, les inondations et les éboulements », déclare la ministre de l’Environnement Simonetta Sommaruga.  [...] Lire la suite

28 juin 2019 • Canada • Constitutionnalité de la taxe carbone.

La cour d’appel de l’Ontario rejette la contestation, par le gouvernement conservateur, de l’imposition de la taxe carbone par Ottawa en avril, jugeant celle-ci constitutionnelle. La Cour d’appel de la Saskatchewan avait jugé de même en mai.  [...] Lire la suite

25 juin 2019 • France • Rapport du Haut Conseil pour le climat.

en réponse au changement climatique restera à la périphérie des politiques publiques, la France n’aura aucune chance d’atteindre la neutralité carbone en 2050 » comme elle s’y est engagée à la suite de l’accord de Paris sur le climat de décembre 2015. Le rythme de la diminution des émissions de gaz à [...] Lire la suite

3 juin 2019 • Finlande • Formation d’un gouvernement de coalition.

de Finlande. Antti Rinne s’engage à augmenter les dépenses publiques, notamment en faveur de l’éducation, à atteindre la neutralité carbone en 2035 et à accueillir plus de réfugiés.  [...] Lire la suite

16 mai 2019 • Belgique • Bilan de l’opération « Sign for my future ».

. Les signataires demandent l’inscription dans la loi de l’objectif de neutralité carbone d’ici à 2050, un plan d’investissement en faveur de la transition énergétique et la mise en place d’un conseil indépendant d’experts chargé d’évaluer les politiques publiques.  [...] Lire la suite

Pour citer l’article

Jean AMIEL, Henry BRUSSET, « CARBONE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 04 juillet 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/carbone/