Combien d’électrons de valence possède Carbone?

Le carbone est le sixième élément du tableau périodique. Il constitue également le premier élément du groupe 14. La masse atomique du carbone est de 12,0096. Son symbole est “C”. Par l’intermédiaire des électrons de valence, le carbone participe aux liaisons de formation.

Le carbone est le 15e élément le plus abondant de la croûte terrestre et le quatrième dans l’univers en termes de masse, après l’hydrogène, l’hélium et l’oxygène. En raison de son abondance et de ses substances organiques uniques, c’est un élément commun à toute la vie connue. Il est le deuxième dans le corps humain, à 18,5%, après l’oxygène.

Histoire

Les humains connaissent le carbone depuis l’antiquité, contrairement aux autres éléments. Le carbone était utilisé par les anciens Sumériens et Égyptiens pour réduire différents métaux dès 3750 av. Le carbone a été utilisé jusqu’en 1789, date à laquelle Antoine Lavoisier en a fait la première liste en tant qu’élément. De nombreuses autres formes de carbone ont été découvertes, notamment le graphite et le graphène ainsi que le fullerène. Fullerene a reçu le prix Nobel de chimie en 1996 pour Robert Curl et Sir Harold Kroto. Le carbone est toujours activement étudié et joue un rôle important dans tous les domaines de la chimie.

Les usages

La propriété unique du carbone de former de solides chaînes liées est inégalée parmi les éléments. Cette capacité est scellée par des atomes d’hydrogène. Ces hydrocarbures sont les plus couramment utilisés pour les carburants. Ils peuvent être extraits de combustibles fossiles comme le pétrole, le charbon et le gaz naturel. Une petite mais significative fraction de cet hydrocarbure est utilisée pour produire des polymères, des peintures, des solvants, des plastiques et d’autres produits dans l’industrie pétrochimique.

La fusion des métaux utilise du carbone impur sous forme de coke (de charbon) et de charbon de bois (de bois). Il est particulièrement important pour les industries du fer et de l’acier. La fibre de carbone est un matériau solide mais léger qui a de nombreuses applications. La fibre de carbone est utilisée dans les raquettes de tennis ainsi que dans les skis, les cannes à pêche et les fusées. Le graphite peut être utilisé pour fabriquer des crayons, des brosses pour moteurs électriques et des revêtements de four. Le charbon actif peut être utilisé pour purifier et filtrer. On le trouve dans les hottes aspirantes de cuisine et les respirateurs.

Les découvertes récentes de nanotubes de carbone, de fullerènes et de feuilles de graphène fines comme des atomes ont révolutionné le développement du matériel dans l’industrie électronique ainsi que dans les nanotechnologies. Pour forer et couper des roches, des diamants industriels peuvent être utilisés. Les surfaces de protection telles que les lames de rasoir peuvent être protégées avec des films diamantés.

Position du carbone dans le tableau périodique

Les propriétés nucléaires

Il existe deux isotopes stables du carbone : le carbone 12 (qui représente 98,93 % du carbone naturel) ou le carbone 13 (1,07 %). 14 isotopes radioactifs du carbone existent, mais le carbone 14 a la demi-vie la plus longue à 5 730 + 40 ans.

Le poids atomique est utilisé comme préexposant du symbole de l’élément et le numéro atomique est utilisé comme indice. Ainsi, l’isotope du carbone 12 est représenté par le ¹² C. L’isotope du carbone 13, l’un des nucléides stables, est particulièrement intéressant car sa rotation nucléaire donne une réponse à un appareil appelé spectromètre à résonance magnétique nucléaire. Ceci est utile pour étudier la structure moléculaire des composés liés par covalence contenant du carbone. Cet isotope peut également être utilisé pour marquer des composés qui seront soumis à une analyse par spectrométrie de masse, qui est un autre outil largement utilisé pour identifier des atomes ou des molécules.

Abondance naturelle

Le carbone peut être trouvé dans le soleil, ainsi que dans d’autres étoiles. Il est formé des restes d’une supernova. Il est créé par fusion nucléaire dans des étoiles plus grandes. Le graphite peut être trouvé dans de nombreux endroits. Certaines météorites contiennent des cristaux microscopiques qui peuvent être utilisés comme diamant.

La kimberlite minérale est une source de diamants naturels. On le trouve en Russie, au Botswana et en RD Congo ainsi qu’au Canada. On le trouve dans l’atmosphère de nombreuses planètes, le plus souvent sous forme de dioxyde de carbone. La concentration atmosphérique de dioxyde de carbone est de 390 ppm sur Terre et ce nombre est en augmentation.

L’élément carbone en chimie organique

La chimie organique, l’un des sous-domaines les plus importants de la chimie, est entièrement basée sur l’élément carbone. Le carbone est capable de former des liens solides avec d’autres atomes de carbone. Cela en fait l’un des éléments constitutifs les plus importants pour les composés organiques. Le carbone peut également former des liaisons avec d’autres éléments comme l’oxygène, l’azote ou l’hydrogène. Ces liaisons sont à la base de groupes fonctionnels qui permettent la création de nombreux composés, des produits pharmaceutiques aux colorants.

Rôle biologique

Le carbone est vital pour notre existence. Parce qu’il peut former de nombreuses chaînes différentes avec des longueurs différentes, le carbone est essentiel à la vie. Autrefois, on croyait que les molécules de matière vivante à base de carbone ne pouvaient être obtenues qu’à partir d’organismes vivants. On croyait qu’ils avaient une “étincelle de vie”. En 1828, cependant, l’urée a été synthétisée à partir de produits chimiques inorganiques et les branches organiques et inorganiques de la chimie ont été fusionnées.

Les organismes vivants qui ne font pas de photosynthèse doivent compter sur d’autres êtres vivants pour les molécules de carbone. Leur système digestif convertit les glucides en monomères, qu’ils peuvent ensuite utiliser pour créer leurs propres structures cellulaires. Ces réactions sont alimentées par la respiration. La respiration est le processus par lequel l’oxygène réagit avec les glucides pour produire du dioxyde de carbone et de l’eau. Cette réaction libère de l’énergie qui est disponible pour les cellules.

Quels sont les électrons de valence dans le carbone ?

Les électrons de valence sont le nombre total d’électrons trouvés dans la dernière couche suivant la configuration électronique du carbone. Le nombre total d’électrons dans une orbite donnée s’appelle l’électron de valence. Les propriétés d’un élément sont déterminées par les électrons de valence. Ils participent également aux liens de formation.

La configuration électronique du carbone indique que la dernière couche de carbone a quatre électrons. Ce site a un article qui explique la configuration électronique du carbone. Vous pouvez le lire si vous le souhaitez.

Combien d’électrons, de protons et de neutrons l’atome de carbone (C) contient-il ?

Le noyau se trouve au milieu d’un atome. Le noyau abrite des protons et des neutrons. Le numéro atomique du carbone (C) est de 6. Le nombre de protons s’appelle le numéro atomique. Six protons se trouvent dans le carbone. Le noyau contient une couche d’électrons égale à six protons. Un atome de carbone peut avoir six électrons.

La différence entre le nombre d’atomes et le nombre de masses atomiques est ce qui détermine le nombre de neutrons dans un élément. Cela signifie que le nombre de neutrons (n), = = masse atomique (A) + numéro atomique (Z).

Nous savons que les numéros atomiques du carbone sont 6 et 12. Neutron (n) = 12 – 6 = 6. Le nombre de neutrons trouvés dans le carbone (C) est donc de 6.

La valence est la capacité d’un atome d’un élément chimique à former un certain nombre de liaisons chimiques avec d’autres atomes. Il prend des valeurs de 1 à 8 et ne peut être égal à 0. Il est déterminé par le nombre d’électrons d’un atome dépensé pour former des liaisons chimiques avec un autre atome. La valence est une valeur réelle. Les valeurs numériques de valence sont indiquées par des chiffres romains (I, II, III, IV, V, VI, VII, VIII).

Comment connaître le nombre de neutrons de valence dans un atome de carbone ?

Ce sont les étapes pour déterminer l’électron de valence. L’un d’eux est la configuration électronique. Sans configuration électronique, il est impossible de déterminer la valence d’un élément. Il est facile de déterminer la valence de n’importe quel élément en connaissant la configuration électronique. Vous pouvez le trouver ici. Cet article se concentre sur la configuration électronique du carbone.

Cependant, il est possible d’identifier les électrons de valence en plaçant les électrons selon le principe de Bohr. Nous allons maintenant apprendre à identifier l’électron de valence dans le carbone.

Les termes « degré d’oxydation » et « valence » ne sont peut-être pas les mêmes, mais ils sont numériquement presque identiques. La charge conditionnelle de l’atome d’un atome s’appelle l’état d’oxydation. Il peut être positif ou négatif. La valence fait référence à la capacité d’un atome à former des liaisons. Il ne peut pas avoir une valeur négative.

Calcul du nombre d’électrons présents dans le carbone (C)

Tout d’abord, nous devons savoir combien d’électrons se trouvent dans chaque atome de carbone. Vous devez savoir combien de protons sont dans le carbone pour déterminer le nombre d’électrons. Pour connaître le nombre de protons dans le carbone, vous devez connaître son numéro atomique. Un tableau périodique est nécessaire pour déterminer le numéro atomique. Le tableau périodique contient les informations nécessaires pour déterminer le numéro atomique des éléments de carbone.

Le nombre de protons s’appelle le numéro atomique. Le noyau contient également des électrons qui sont égaux aux protons. Cela signifie que les électrons sont égaux aux numéros atomiques des atomes de carbone. Le numéro atomique du carbone peut être vu dans le tableau périodique à 6. Cela signifie qu’un atome de carbone peut avoir six électrons.

1.  La valence est une caractéristique numérique de la capacité des atomes d’un élément donné à se lier avec d’autres atomes.
2. La valence de l’hydrogène est constante et égale à un.
3. La valence de l’oxygène est également constante et égale à deux.
4. La valence de la plupart des autres éléments n’est pas constante. Il peut être déterminé par les formules de leurs composés binaires avec l’hydrogène ou l’oxygène.

Vous devrez effectuer la configuration électronique du carbone (C)

Étape importante 2 Cette étape consiste à arranger les électrons du carbone. Les atomes de carbone contiennent six électrons. La structure électronique du carbone montre qu’il y a quatre électrons dans la couche L et deux dans la couche K.

Cela signifie que la première couche de carbone contient deux électrons et la seconde en a quatre. À travers la sous-orbite, la configuration électronique du carbone est 1s ²  2s ²  2p ² .

Calculer le nombre total d’électrons et déterminer la couche de valence

La troisième étape consiste à déterminer la valence. La couche de valence est la dernière couche après la configuration électronique. Un électron de valence est la somme de tous les électrons trouvés dans une couche de valence. La configuration électronique du carbone indique que la dernière couche de carbone a quatre électrons (2s ²  2p ² ). Les électrons de valence du carbone sont donc quatre.

Par électrons de valence, formation composée de carbone

Par ses électrons de valence, le carbone participe aux liaisons de formation. Nous savons que le carbone a quatre électrons de valence. Cet électron de valence est impliqué dans la formation de liaisons avec d’autres éléments.

Les atomes de carbone créent des liens en partageant des électrons et des atomes d’hydrogène. La configuration électronique de l’hydrogène démontre que l’hydrogène n’a qu’un seul électron. En partageant des électrons, quatre atomes d’hydrogène et un atome de carbone créent du méthane (CH ₄ ).

Le résultat est que l’atome de carbone a terminé son octave et acquiert maintenant la configuration électronique du néon. L’hydrogène, quant à lui, acquiert la configuration électronique de l’hélium. La liaison covalente permet à un atome de carbone de partager des électrons avec quatre molécules d’hydrogène afin de produire du méthane (CH ₄ ).

Les propriétés ioniques des atomes de carbone

La configuration électronique des atomes de carbone est 1s ²  2s ²  2p ² .  Un élément anionique est le carbone. Un anion est un élément de charge neutre qui reçoit un électron pour en faire un ion négatif. La dernière orbite d’un atome de carbone a quatre électrons. Tout d’abord, l’atome de carbone prend 2 électrons. Ensuite, 2 électrons supplémentaires sont nécessaires pour remplir l’octave.

Les atomes de carbone peuvent prendre des électrons pour devenir des ions négatifs. Le carbone est donc un élément anionique.

Quelle est la valence du carbone (C) ?

La valence (ou valence) est la capacité de l’atome d’un élément à rejoindre un autre atome dans la formation d’une molécule. La valence est le nombre d’électrons non appariés trouvés dans la dernière orbite d’un élément. Nous savons que la configuration électronique d’un atome de carbone est généralement 1s ²  2s ²  2p ² .

La configuration électronique d’un élément dans son état excité détermine sa valeur. C*(6) est la configuration électronique du carbone dans un état excité. C’est C*(6) = 1s ²  2s ²  2p _x ¹  2p _y ¹ .  Cette configuration électronique du carbone montre deux électrons non appariés. La valence de l’atome de carbone dans ce cas est 2.

La configuration électronique du carbone peut changer à nouveau si l’atome de carbone est excité au-delà de cette limite. C*(6) est la deuxième configuration électronique d’un atome de carbone lorsqu’il est dans un état excité. C’est C*(6) = 1s ²  2s ¹  2p _x ¹  2p _y ¹  2p _z ¹ .  L’atome de carbone contient 4 électrons non appariés. Dans cet exemple, la valence de l’atome de carbone serait de 4.

La dernière configuration électronique de l’atome de carbone (C) indique qu’il existe un nombre maximum d’électrons non appariés dans un atome de carbone.

Par conséquent, la valence d’un atome de carbone est de 4. Par conséquent, la valence des atomes de carbone est de 2, 4.

Les faits

• Symbole atomique (sur le tableau périodique des éléments : C.
• Numéro atomique (nombre de protons dans le noyau). 6.
• 12,0107 est la masse moyenne du poids atomique d’un atome.
• Les isotopes les plus courants sont le carbone 12 (6 protons et 6 neutrons et 6 électrons) et le carbone 13 (6 prototons, 7 neutrons et 6 électrons).
• 2,2670 grammes par cm3.
• Point de fusion : 6 422 degrés Fahrenheit (3 550 degrés Celsius).
• Point d’ébullition : 6 872 F (3 800 C) (sublimation).
• Phase à température ambiante : Solide.
• Il y a 15 isotopes au total. Il existe deux isotopes stables. Ce sont des atomes avec différents nombres de neutrons.

Références:

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• Dresselhaus, MS ; Dresselhaus, G.; Avouris, Ph., éds. (2001). Nanotubes de carbone : synthèse, structures, propriétés et applications . Thèmes de physique appliquée .
• Haaland, D (1976). “La pression du point triple graphite-liquide-vapeur et la densité du carbone liquide”.