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32 Cards in this Set
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Où est le carbone dans la nature? |
Un peu dans la croûte terrestre Majorité sous forme de graphite, charbon et hydrocarbures Rare sous forme de diamant 2ème élément qui forme le plus de composé (organique) |
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Carbone 14 |
14C est radiactif et est utilisé pour dater les organismes (part du corps avec le temps) par spectro de masse - Libby 1960 Formé en haute atm par bombardement cosmique de 14N : 14N + n —> 14C + p |
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Qu’est-ce que la canténation? |
Capacité de se lier à lui-même sous forme de chaine ou d’anneau. Posséder par C, Si et S = stabilité lien C-C |
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Graphite |
Forme stable du C à T et P normale Solide noir et friable Point de fusion élevé Structure : Feuillet = plans superposés dans un géométrie hexagonal = propriétés anisotropes Liaison C-C forte ; liaison plan-plan = faible Facilité de clever les plans : bon lubrifiant ; composé facilement introduit (composé d'intercalation) Forme diamant à P et T élevées |
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Diamant |
Solide transparent très dur Point de fusion très élevé Structure : réseau tétraédrique équidistant dans maille cubique à faces centrées de 8C + dense et isolant que le graphique Pas un conducteur électrique mais thermique Pour sa dureté et conduction thermique : Outil de coupure |
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Composé important industriellement ayant la structure du graphite |
Noir de carbone : combustion hydrocarbure sans O ; divisé très finement ; agent de renfort caoutchouc (pneu) et pigment Coke : pyrolyse du charbon ; réduction métaux ; sous-produit = hydrocarbure aromatique Fibre de carbone : flexible et résistante en traction et chaleur ; graphite avec feuillet dans le sens de la fibre ; pyrolyse de fibres sous tension Charbon activé |
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Activation thermique du charbon |
On carbonise le matériaux sans O à T élevée L'activation est fait en phase gazeuse avec oxydant à T élevée = creuse pore C + H2O --> CO + H2 (water-gas) C + CO2 --> 2CO |
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Activation chimique du charbon |
Imprégner un matériaux cellulosique d'agent chimique et chauffé à T élevée suivi de lavage successif |
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Propriétés du charbon activé |
Produit à partir d'os, bois, charbon... Grande surface de spécifique Hydrophode sauf si basique : possible de lui donner des props spécifique avec traitement (ex : catalytique - site actif de surface) Poudre (PAC) ou granule (GAC) Absorbe molécule polaire |
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Utilisations du charbon activé |
Dans liquide : méso et acroporeux pour les grosses molécules Dans gaz : microporeux pour petites molécules qui diffusent vite Traitement d'eau : ote couleur, odeur, gout ; absorbe les contaminants Décoloration du sucre Masque respiratoire (permet de récupérer le solvant) Absorbe les toxines dans le corps Filtre à air, eau, réfrigirateur |
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Qu'est-ce qu'un fullerène? |
Composé sphéroïde gigantesque de Cn, formé d'une combinaison de cycle C5 et C6. C60 : plus petite et plus stable ; 12 anneaux C5 et 6 anneaux C6 |
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Propriétés du fullerène |
Chaque anneau est plan = tension car courbure = moins stable que le graphite Masse faible : soluble dans le hydrocarbure légers (hexane) Masse élevée : soluble dans solvant si n>400 : insoluble Forme composé organomécanique Point de départ de la synthèse des nanotube |
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Comment faire un fullerène? |
Vaporiser du graphite dans un arc électrique ou du plasma (mais forme mélange qu'il faut ensuite séparer) |
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Carbure ionique |
Avec les éléments électropositif CaC2 forme de l'acétylène : CaC2 + 2H2O --> Ca(OH)2 + C2H2 |
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Carbure interstitiel |
Dure et conduise de l'électricité Point de fusion élevé Formé avec métaux de transition exemple : Carbure de tungstène WC |
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Carbure covalent |
Formé avec métalloïde (B4C et SiC) Très dur, infusible et inerte SiC = structure diamant Outils de coupe et abrasif (carborundum) |
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Propriétés du monoxyde de carbone CO |
Gaz inflammable Très toxique (forme complexe avec hémoglobine) Présent dans les gaz d'échappement des voitures Résultat de réduction d'un métal avec C comme agent |
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Comment le CO est obtenu en laboratoire? |
HCOOH --> CO + H2O déshydratation avec H2SO4 |
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Synthèse du CO en industrie |
C + air (sans O) --> CO + N2 + ... (gaz de gazogène) C + H2O --> CO + H2 (gaz d'eau) Aussi : C + CO2 <-> 2CO (équilibre de Boubouard dépend de la T 400C = CO2 ; 1000C = CO ; ou excès O = CO2) |
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Synthèse commerciale du CO |
Craquage d'hydrocarbure CH4 + H2O --> 3H2 + CO |
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Utilisation du CO |
Synthèse de méthanol et acide acétique : CO + 2H2 --> CH3-OH + CO --> CH3-COOH Méthanol : solvant, combustible, synthèse formaldéhyde sur cat d'Ag CH3-OH + 0,5 O2 --> HCHO + H2O CH3-OH --> HCHO + H2 Synthèse Fischer-Tropsch : essence nCO + (2n + 1)H2 --> CnH(2n+2) + nH2O nCO + 2nH2 --> CnH2n + nH2O (Nazis) |
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Comment obtenir du silicium? |
SiO2 + 2C --> Si + 2CO si en présence de fer = ferro-sillicium |
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Comment obtenir du germanium? |
Réduction de GeO2 avec du carbone ou de l'H |
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Comment purifier de Si et Ge? |
Pour pouvoir être utilisé comme semi-conducteur Formation de SiCl4 ; distillation fractionnée ; réduction ; raffinage de zone : faire les impuretés se concentrer dans la partie fondue d'un tige de Si |
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Propriétés du silicium |
Métal stable Oxyde à la surface Résiste aux acides Attaqué par les alcalis = silicates Attaqué par halogène = tétrahalo |
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Info sur l'étain |
Amphotère Métal peu toxique Résistant à la corrosion - boite de conserve, soudure S'allie au Cuivre pour faire du bronze Obtenu par réduction de l'oxyde avec C |
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Info sur Plomb |
Amphotère Utilisé dans batterie, munition, pigment Obtenu à partir de Galène PbS + 1,5 O2 --> PbO + SO2 PbO + C --> Pb + CO PbO + CO --> Pb + CO2 Dissout dans solution aq et électrolyse = pureté |
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Quel est l'hydrure de Si le plus important? |
SiH4 - monosilane LiAlH4 + SiCl4 --> SiH4 + LiCl + AlCl3 Stable dans l'eau ; s'hydrolyse en présence d'ions Agent réducteur spécifique |
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Quel est l'halogène de Si le plus important? |
SiCl4 - silicane dont H est substitué par Cl Utilisé pour la fabrication de fumée de silice : vaporisation dans une flamme SiCl4 + 2H2O --> SiO2 + 4HCl |
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Qu'est-ce qu'un silicone? |
Chaines -Si-O-Si-O- et grpmt méthyl Faible masse mol = huile stable à haute T et viscosité stable Haute masse mol = polymère, propriété qui varient avec leur grpmy T ou Q |
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Gels de silice |
Lorsque les solutions d'acide polysilique (sol de silice) ne sont pas stabilisé = gel Applications : agent épaississant ; absorbant de molécule polaire; support catalyseur Faible densité, transparence optique et isolant thermique |
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Utilisation de la silice |
SiO2 Propriété piézoélectrique : sous forme de cristaux pur : oscillateur de grande précision Silice vitreuse : expansion thermique faible, résistance au choc thermique, transparence UV, inertie chimique Fumée de silice : grande surface spécifique, fine : agente épaississant, agent de renfort dans la caoutchouc Diatomée : algue microscopique avec enveloppe silicieuse : aide la filtration et abrasif |
