Tpe 1ere S le diamant et le graphite

Intro

Définition :

• Le diamant est la pierre précieuse la plus brillante, la plus limpide et la plus dure de toutes et l'un des allotropes du carbone. Moins stable que le graphite et la lonsdaléite (2 autres formes de cristallisation du carbone), sa renommée en tant que minéral lui vient de ses propriétés physiques et des fortes liaisons covalentes entre ses atomes arranges selon un système cristallin cubique.

•graphite

•minéral

•formes allotropiques du carbone

Pourquoi le diamant et le graphite n'ont pas les mêmes propriétés alors qu'ils ont la même composition atomique?

•Annonce du plan

I-Présentation

•Le diamant est le résultat de la cristallisation du carbone, celle-ci a lieu a plus de 180km de profondeur, dans le manteau terrestre. Sous une pression de 60 000 atmosphères et une température de 1 500 degré Celsius, le carbone se dissout, transite vers un métal fondu qui servira de solvant et de catalyseur, vont alors apparaitre des cristaux de diamant qui progressivement vont grossir.

Le diamant remonte ensuite à la surface logé dans des roches appelée 'kimberlite' lors de l'éruption d'un volcan.

•Le passage du diamant au graphite et inversement sont des passages sont rares et fastidieux. Ces évènements se produisent sous une très forte chaleur (plusieurs milliers de degrés Celsius ~ 1000°c) et sous très très haute pression (comme dans les volcans, pression atmosphérique x dizaines de milliers Pa)

•Les formes allotropiques du carbone (atome carbone)

•Prq une pierre est précieuse

•Diamant=unique couleur perturbée par la présence d’autres atomes TRANSITION

II-Différentes propriétés

•le graphite est effritable grâce à sa structure atomique qui est un empilement de couche ou les atomes de carbone ont des liens forts sur le même plan mais des liaisons faibles entre ses couches. Ainsi si on touche un morceau de graphite, on a une sensation "douce", "glissante" due aux glissement des feuillets de carbone les uns par rapport aux autres.

Le diamant est dur également grâce a sa structure, les atomes de carbone ont des liens solides en 3 dimensions. Les atomes sont très serrés et liés par des liaisons covalentes de mêmes forces. Pour le carbone la répulsion électrostatique est moins élevée, les liaisons sont ainsi plus petites et donc plus fortes.

•Diamant rare / graphite commun

• Le diamant n'utilise que des liaisons covalentes: chaque atome de carbone se lie et partage ses électrons avec quatres autres atomes de carbone. En créant 4 liaisons le carbone engage tous ses électrons ce qui produit une impossibilité de circulation du courant électrique.

Pour le graphite, chaque atome de carbone utilise trois de ses électrons pour former des liaisons simples covalentes avec ses trois voisins proches, ce qui laisse libre un quatrième électron. Ces électrons « libres » dans chaque atome de carbone se délocalisent sur toute la feuille d’atomes dans une couche. Ils