Le carbone est un élément très important, car il est le bloc de construction de la vie; toutes les formes de vie connues contiennent du carbone dans une certaine mesure. Une propriété qui définit le carbone à part est sa capacité à se lier à lui-même à plusieurs reprises pour former de grandes structures moléculaires. De nombreuses grandes molécules contiennent du carbone, et beaucoup d'entre eux ont des propriétés fascinantes.
Les polymères synthétiques
Il y a une très grande variété de polymères synthétiquement, dont la plupart contiennent du carbone. Les polymères sont très grosses molécules faites par des réactions chimiques qui se rejoignent plus petites molécules dans des motifs répétitifs, comme les maillons d'une chaîne. Une seule molécule de polymère peut facilement contenir des milliers de petits atomes, et ces molécules peuvent être reliés entre eux pour devenir encore plus, comme lors de la vulcanisation du caoutchouc des pneus. Un polymère contenant du carbone commun qui est du polyéthylène, qui est constituée d'unités de répétition -CH2CH2-.
polymères naturels
Comme avec la plupart des aspects de la chimie, la nature a inventé les polymères avant que les gens ont fait. De nombreux polymères d'origine naturelle dans les plantes et les animaux sont basés sur le carbone. L'un des polymères les plus importants est l'ADN, la chaîne complexe de produits chimiques qui contient le modèle pour chaque chose vivante. L'ADN contient une grande quantité de carbone. D'autres polymères naturels contenant du carbone comprennent des protéines, telles que celles qui constituent les muscles et les amidons.
Diamond et Graphite
Les formes les plus pures de carbone sont le graphite et le diamant. Bien qu'ils semblent très différents les uns des autres, chacun de ces matériaux est constitué uniquement d'atomes de carbone reliés les uns aux autres. La différence entre les deux réside dans le type d'agencement des atomes de carbone à l'autre. Dans le graphite, les atomes de carbone sont disposés dans des feuilles plates qui se situent au-dessus de l'autre. Du fait que les feuilles ne sont pas liées entre elles, le graphite peut être perturbé par la force. Dans le diamant, les atomes de carbone sont reliés entre eux dans un réseau cristallin en trois dimensions, ce qui rend la gemme beaucoup plus forte.
Buckyballs
Les scientifiques dans les années 1980 ont découvert une forme de carbone pur différent de soit le graphite ou le diamant. Dans des conditions spécifiques de la chaleur et de la pression, les atomes de carbone se réuniront dans les structures sphériques. Ces structures ont rappelé les scientifiques des structures de forme de dôme conçu par l'architecte Buckminster Fuller, et ils ont été appelés buckyballs ou fullerènes. L'un des fullerènes plus stable est une structure en forme de bille faite de 60 atomes de carbone.