Un atome incroyable

« Aucun élément n’est plus essentiel à la vie que le carbonea », dit le livre Nature’s Building Blocks. Les caractéristiques uniques des atomes de carbone leur permettent de se lier entre eux et à beaucoup d’autres éléments chimiques, rendant possible la formation de millions de composés chimiques, nombre d’entre eux étant en permanence découverts ou nouvellement synthétisés.

Les exemples suivants montrent qu’en se combinant entre eux, les atomes de carbone peuvent prendre des formes aussi variées que des chaînes, des pyramides, des cycles, des feuilles ou des tubes. Le carbone est vraiment un atome incroyable !

LE DIAMANT

Les atomes de carbone forment des pyramides (appelées tétraèdres), ce qui rend la structure du diamant extrêmement rigide et en fait le matériau naturel le plus dur du monde. Fondamentalement, un diamant parfait est constitué d’une seule molécule d’atomes de carbone.

LE GRAPHITE

Des atomes de carbone fortement liés sont disposés en feuillets faiblement liés qui peuvent glisser les uns par rapport aux autres, comme les feuilles de papier d’une ramette. Grâce à ces caractéristiques, le graphite est à la fois un excellent lubrifiant et un composant clé du crayon à papierb.

LE GRAPHÈNE

Ce terme désigne un simple feuillet d’atomes de carbone disposés selon un motif hexagonal, ou treillis. Le graphène possède une résistance à la traction bien supérieure à celle de l’acier. Un trait de crayon peut contenir une petite quantité de graphène disposé en feuillets simples ou multiples.

LES FULLERÈNES

Ces molécules creuses de carbone prennent des formes différentes, comme celles de ballons microscopiques ou de tubes, appelés nanotubes. Leur unité de mesure est le nanomètre, ou milliardième de mètre.

LES ORGANISMES VIVANTS

Les nombreuses cellules qui forment les plantes, les animaux et les êtres humains ont pour base une structure de carbone, élément que l’on retrouve dans les glucides, les lipides et les acides aminés.