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TPE 1èreS-> les allotropies du carbones: le diamant et le graphite

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capucine
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Enregistré le : mar. 30 janv. 2018 07:43

TPE 1èreS-> les allotropies du carbones: le diamant et le graphite

Message par capucine » mar. 30 janv. 2018 07:47

Bonjour je suis en première S et mon TPE se porte sur la problématique suivante: «Pourquoi le diamant et le graphite n’ont pas les mêmes propriétés alors qu’ils ont la même composition atomique? » 
Donc je voulais savoir si vous pouviez m’aider dans mes recherches!
Merci d’avance, 
Cordialement, Capucine.

Modérateur_8
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Re: TPE 1èreS-> les allotropies du carbones: le diamant et le graphite

Message par Modérateur_8 » mer. 31 janv. 2018 15:20

Bonjour Capucine,

As-tu déjà effectué des recherches sur le sujet ? Si non, voilà ce que je peux te conseiller.

En effet, le diamant et le graphite ont des propriétés très souvent complètement opposées. Ce qui marque la littérature correspond notamment à la notion de dureté mais pas que !

Leur composition chimique est la même (uniquement des atomes de Carbone) cependant leurs structures n'ont rien à voir. L'agencement des atomes de Carbone les uns par rapport aux autres est à l'origine de l'ensemble des différences que nous connaissons pour ces deux minéraux.

Pour le diamant, la structure est tridimensionnelle et chaque atomes de Carbone présentent 4 liaisons covalentes (dites fortes) avec d'autres atomes de Carbone. En revanche, pour le graphite, les atomes sont organisés en couche (c'est à dire sur un même plan). Les liaisons entre les atomes de Carbone au sein de ces couches sont fortes. Cependant, les liaisons entre les couches sont faibles (les liaisons faibles sont d'une autre nature, elles correspondent à des interactions électrostatiques (= attraction de charges opposées) entre les molécules voisines (non plus entre les atomes). Elles agissent donc à des distances plus longues et sont de ce fait plus faibles que les liaisons covalentes.). C'est pourquoi le graphite est très friable.

Tu trouveras sur le site en lien (une base de données de référence que tu peux citer dans ton travail) l'ensemble des caractéristiques de ces minéraux pour comparaison (tu noteras que le site est en anglais donc le diamant correspond à diamond) : http://webmineral.com/Alphabetical_List ... nHN2meWxaQ

Si tu souhaites effectuer plus de recherche sur la notion de structure sache que ces questions ont fait l'objet de nombreux ouvrages que tu peux consulter dans de nombreuses bibliothèques (Si tu es de la région parisienne, je te conseille celle de Jussieu ou de la BNF) donc n'hésites pas à t'y rendre !

J'espère avoir pu t'aider au mieux !

Kévin

capucine
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Re: TPE 1èreS-> les allotropies du carbones: le diamant et le graphite

Message par capucine » mer. 31 janv. 2018 19:30

Merci beaucoup pour votre aide!
En effet j’avais déjà effectué des recherches mais vous m’avez tout de même bien aidé. Je vous en remercie.
Cordialement, Capucine

capucine
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Re: TPE 1èreS-> les allotropies du carbones: le diamant et le graphite

Message par capucine » jeu. 1 févr. 2018 11:11

Modérateur_8 a écrit : Bonjour Capucine,

As-tu déjà effectué des recherches sur le sujet ? Si non, voilà ce que je peux te conseiller.

En effet, le diamant et le graphite ont des propriétés très souvent complètement opposées. Ce qui marque la littérature correspond notamment à la notion de dureté mais pas que !

Leur composition chimique est la même (uniquement des atomes de Carbone) cependant leurs structures n'ont rien à voir. L'agencement des atomes de Carbone les uns par rapport aux autres est à l'origine de l'ensemble des différences que nous connaissons pour ces deux minéraux.

Pour le diamant, la structure est tridimensionnelle et chaque atomes de Carbone présentent 4 liaisons covalentes (dites fortes) avec d'autres atomes de Carbone. En revanche, pour le graphite, les atomes sont organisés en couche (c'est à dire sur un même plan). Les liaisons entre les atomes de Carbone au sein de ces couches sont fortes. Cependant, les liaisons entre les couches sont faibles (les liaisons faibles sont d'une autre nature, elles correspondent à des interactions électrostatiques (= attraction de charges opposées) entre les molécules voisines (non plus entre les atomes). Elles agissent donc à des distances plus longues et sont de ce fait plus faibles que les liaisons covalentes.). C'est pourquoi le graphite est très friable.

Tu trouveras sur le site en lien (une base de données de référence que tu peux citer dans ton travail) l'ensemble des caractéristiques de ces minéraux pour comparaison (tu noteras que le site est en anglais donc le diamant correspond à diamond) : http://webmineral.com/Alphabetical_List ... nHN2meWxaQ

Si tu souhaites effectuer plus de recherche sur la notion de structure sache que ces questions ont fait l'objet de nombreux ouvrages que tu peux consulter dans de nombreuses bibliothèques (Si tu es de la région parisienne, je te conseille celle de Jussieu ou de la BNF) donc n'hésites pas à t'y rendre !

J'espère avoir pu t'aider au mieux !

Kévin
Bonjour, même si mes recherches ont avancés, je voulais savoir si vous pourriez m'apporter des connaissances mathématiques sur le sujet étant donné que ce TPE traite des mathématiques et de la physique. 
Je voulais savoir si vous aviez des connaissances sur l'hybridation des orbitales de Pauling qui aurait un rapport avec ce sujet.
Merci d'avance
Cordialement, Capucine

Modérateur_8
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Re: TPE 1èreS-> les allotropies du carbones: le diamant et le graphite

Message par Modérateur_8 » mer. 7 févr. 2018 15:15

Bonjour Capucine,
Je te répondrais d'ici peu. Je suis occupé pour cette semaine mais rassure toi, j'ai bien pris connaissance de ta demande.
Cordialement,
Kévin

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