Carbone

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Dernière modification de cette page le 15 janvier 2016
Anglais : carbon
Espagnol : carbono
Étymologie : latin carbo charbon de bois
n. m. [math]{}^{12,01}_{6}\mathrm{C}[/math], élément de la colonne 14 (IVB), 2e période de la classification périodique. Corps pur simple présentant plusieurs variétés allotropiques telles que le diamant (non-métal), les graphites α et β (métaux), les fullerènes… Tétravalent le plus souvent, beaucoup plus rarement bivalent. Donne essentiellement des liaisons de covalence. Le carbone, avec l’hydrogène, est l’élément essentiel des organismes vivants et, partant, de la chimie organique.


Carbone 11

Anglais : carbon-11
Espagnol : carbono-11
[math]{}^{11}_{6}\mathrm{C}[/math], radionucléide possédant une demi-vie radioactive très courte (20 minutes), utilisé pour cette raison en imagerie médicale par tomographie d’émission de positons.


Carbone 13

Anglais : carbon-13
Espagnol : carbono-13
[math]{}^{13}_{6}\mathrm{C}[/math], l’un des deux isotopes stables du carbone avec le 12C. Son rapport isotopique 13R = 13C/12C est de 1,1 %. Doté d’un spin ½, le 13C permet l’application de la résonance magnétique nucléaire au carbone. Il permet le « marquage froid » de composés qui pourront ensuite être détectés sélectivement par RMN du 13C ou par spectrométrie de masse.

Dans la nature, les très faibles différences de propriétés physicochimiques entre les molécules organiques incorporant uniquement du 12C et celles, minoritaires, renfermant au moins un 13C, s’expriment par le phénomène dit de « fractionnement isotopique » consécutif à l’enrichissement de certains produits de réaction en l’isotope le plus lourd ou à des cinétiques de dégradation différentes. Ces très faibles différences sont à l’origine de l’étude des variations du rapport isotopique 13C/12C au sein des molécules organiques qui sont particulièrement informatives quant à leur origine (par exemple naturelle ou synthétique). Les composés marqués au 13C (un ou plusieurs, afin d’augmenter la différence de masse avec le composé d’origine) sont utilisés dans les études d’absorption, de distribution, de métabolisme et d’excrétion (ADME). Les très faibles différences de propriétés physicochimiques existant entre la molécule originale et le composé marqué sont à l’origine de leur large utilisation en tant qu’étalon interne dans les applications quantitatives de la spectrométrie de masse couplée aux méthodes séparatives. Les molécules marquées au 13C sont également utilisées pour le dosage par « dilution isotopique » qui consiste à comparer, au moyen d’un spectromètre de masse, la composition isotopique de l’analyte seul, à celle d’un mélange de l’analyte et de son homologue marqué. La quantité d’homologues marqués ajoutée à l’échantillon étant connue, de même que les rapports isotopiques de l’analyte et de son homologue marqué, la quantité d’analyte présente dans l’échantillon peut être déduite de la composition isotopique du mélange.


Carbone 14

Anglais : carbon-14
Espagnol : carbono-14
[math]{}^{14}_{6}\mathrm{C}[/math], isotope radioactif du carbone, continuellement formé dans l’atmosphère terrestre par suite du bombardement de l’azote par les neutrons cosmiques.

Il est rapidement oxydé en 14CO2 et pénètre sous cette forme dans les plantes, en particulier lors de la photosynthèse, et par la suite chez les animaux. La teneur en 14C de la matière vivante est estimée, en tenant compte du nombre de désintégrations qui est de 15,3 min-1.g-1 de carbone, correspondant à l’équilibre atteint entre la formation de 14C et son échange avec l’isotope majoritaire non radioactif 12C. Cet équilibre cesse à la mort de l’être vivant et la teneur en 14C commence à décliner. La période radioactive du 14C étant de 5 760 ans, on peut ainsi dater les matières organiques fossiles ou anciennes. Isotope utilisé pour marquer des molécules biologiques afin de suivre leur cheminement chez l’animal. Utile en pharmacocinétique et métabolisme des médicaments.


Carbone asymétrique
Carbone.

Anglais : asymmetric carbon
Espagnol : carbono asimétrico
Carbone porteur de quatre substituants différents, constituant un centre de chiralité. Sa configuration est exprimée en utilisant la règle de Cahn, Ingold et Prelog pour classer les quatre substituants. On place ensuite la molécule dans l’espace de façon à ce que la liaison entre le carbone et le substituant de moins bon rang (4) soit horizontale. L’observateur se place ensuite dans l’axe de cette liaison, mais du côté opposé au substituant de rang 4. Si pour aller du substituant de rang 1 vers celui qui a le rang 3 en passant par celui de rang 2, il faut tourner vers la droite (sens du mouvement des aiguilles d’une montre) le composé possède la configuration R (latin rectus droit) ; dans le cas contraire, il est S (latin sinister gauche).


Dioxyde de carbone (CO2)

Synonyme(s) : gaz carbonique, anhydride carbonique
Anglais : carbon dioxide
Espagnol : dióxido de carbono
Gaz qui engendre avec l’eau les ions hydrogénocarbonate et carbonate. Responsable pour cette raison de l’acidification des eaux naturelles. Dénué de toxicité. Participe au très important phénomène de l’assimilation chlorophyllienne.


Hydrate de carbone

Anglais : carbohydrate
Espagnol : carbohidrato
Nom donné improprement aux glucides, parce que la formule brute de beaucoup d’entre eux est du type Cn(H2O)n. De nombreux composés, comme l’acide acétique, ont cependant une formule de ce type, sans être des glucides.


Monoxyde de carbone (CO)
Carbone.

Anglais : carbon monoxide
Espagnol : monóxido de carbono
Dérivé mono-oxygéné du carbone, de formule CO, dont on peut écrire deux formes mésomères ci-contre. La forme faisant apparaître une triple liaison entre les deux atomes est la plus contributive dans l’hybride de résonance. Gaz incolore, inodore, très toxique, car il forme avec l’hémoglobine du sang un complexe 300 fois plus stable que le complexe avec le dioxygène, inhibant ainsi la fonction de transporteur d’oxygène des globules rouges.

Le risque de mortalité survient lorsque son taux atteint 70 %. À haute concentration, le CO pénètre également dans les cellules et les mitochondries, où il se lie à la cytochrome oxydase, bloquant la chaîne respiratoire.

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