Carbone

élément chimique ayant le numéro atomique 6

Carbone
Graphite (à gauche) et diamant (à droite), les deux allotropes du carbone les plus connus
Bore ← Carbone → Azote —     6 C                                                                                                                                                                                                                                                                                           ↑ C ↓ Si Tableau complet • Tableau étendu
Position dans le tableau périodique
Symbole	C
Nom	Carbone
Numéro atomique	6
Groupe	14
Période	2e période
Bloc	Bloc p
Famille d'éléments	Non-métal
Configuration électronique	[He] 2s2 2p2
Électrons par niveau d’énergie	2, 4
Propriétés atomiques de l'élément
Masse atomique	12,01074 ± 0,0008 u[1],[2]
Rayon atomique (calc)	70 pm (67 pm)
Rayon de covalence	sp3 76 ± 1 pm[3] sp2 73 ± 2 pm[3] sp 69 ± 1 pm[3]
Rayon de van der Waals	150 pm[4]
État d’oxydation	-4, 0, +4, +2
Électronégativité (Pauling)	2,55
Oxyde	Acide faible
Énergies d’ionisation[5]
1re : 11,26030 eV	2e : 24,3833 eV
3e : 47,8878 eV	4e : 64,4939 eV
5e : 392,087 eV	6e : 489,99334 eV
Isotopes les plus stables
Iso AN Période MD Ed PD MeV 12C 98,93 % stable avec 6 neutrons 13C 1,07 % stable avec 7 neutrons 14C trace 5 730 ans β- 0,156 14N
Propriétés physiques du corps simple
État ordinaire	Solide diamagnétique
Allotrope à l'état standard	Graphite
Autres allotropes	Diamant, graphène, nanotubes, fullerènes, carbone amorphe
Masse volumique	1,8 à 2,1 g·cm-3 (amorphe), 1,9 à 2,3 g·cm-3 (graphite), 3,15 à 3,53 g·cm-3 (diamant), 3,513 g·cm-3 (diamant gemme, 25 °C)[1]
Système cristallin	Hexagonal[6] (graphite) Cubique diamant[7] (diamant)
Dureté	0,5
Couleur	Noir (graphite)
Point d’ébullition	3 825 °C (sublimation)[1]
Énergie de vaporisation	355,8 kJ·mol-1
Point triple	4 489 °C, 10 800 kPa
Volume molaire	5,29×10-6 m3·mol-1
Vitesse du son	18 350 m·s-1 à 20 °C
Chaleur massique	710 J·kg-1·K-1
Conductivité électrique	61×103 S·m-1
Conductivité thermique	129 W·m-1·K-1
Divers
No CAS	7440-44-0[8]
No ECHA	100.028.321
Précautions
SIMDUT[9]
Produit non contrôlé
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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Le carbone est l'élément chimique de numéro atomique 6 et de symbole C. Il possède trois isotopes naturels :

• ¹²C et ¹³C qui sont stables ;
• ¹⁴C qui est radioactif de demi-vie 5 730 années ce qui permet de dater des éléments utilisant du carbone pour leur structure^[a].

Le carbone est l'élément le plus léger du groupe 14 du tableau périodique. Le corps simple carbone présente plusieurs formes allotropiques dont principalement le graphite et le diamant. L'élément carbone forme divers composés inorganiques comme le dioxyde de carbone CO₂, et une grande variété de composés organiques et de polymères. C'est l'élément de base de toutes les formes de vie connues.

Le carbone est le 4^e élément le plus abondant dans l'univers et le 15^e le plus abondant dans la croûte terrestre. Il est présent sur Terre à l'état de corps simple (charbon et diamants), de composés inorganiques (CO₂) et de composés organiques (biomasse, pétrole et gaz naturel). De nombreuses structures basées sur le carbone ont également été synthétisées : charbon actif, noir de carbone, fibres, nanotubes, fullerènes et graphène.

La combustion du carbone sous toutes ses formes a été le fondement du développement technologique dès la préhistoire. Les matériaux à base de carbone ont des applications dans de nombreux autres domaines : matériaux composites, batteries lithium-ion, dépollution de l'air et de l'eau, électrodes pour les fours à arc ou la synthèse de l'aluminium, etc.