Les solides covalents
Les solides covalents sont constitués soit :
• par des solides moléculaires résultant de l’empilement de molécules neutres ou très
peu polaires liées par des liaisons de van der Waals, par exemple des composés
aromatiques (benzène, naphtalène) ;
• par des atomes liés entre eux par des liaisons covalentes (apolaires). Les composés
du carbone revêtent un intérêt tout particulier à cause de leurs très nombreuses
applications pratiques.
•a
O
c.
=3
Q
t H
O
fNJ
x:
>CL
O
U
1. Le graphite
Le graphite est connu et utilisé depuis très longtemps (en particulier pour l’écriture et le dessin). C’est un solide constitué par des feuillets plans d’atomes de carbone. Chaque carbone
est lié à trois voisins par des liaisons covalentes (apolaires) de même nature que dans les
composés aromatiques. Les trois liaisons de type a laissent sur chaque carbone un électron
formant avec ses voisins un système n délocalisé sur tout le feuillet. Le graphite est conducteur selon le plan du feuillet, isolant dans la direction perpendiculaire (figure suivante).
0,142 nm
Feuillet
o o Feuillet 2
Un feuillet est constitué par des cellules hexagonales. Les atomes sont décalés d’un
feuillet à l’autre comme le montre la figure ci-dessus (à droite). Le réseau est du type
hexagonal. Les feuillets parallèles étant liés par des forces de van der Waals, ces forces
faibles permettent aux couches successives de glisser tout en restant parallèles : le graphite est ductile, ce qui permet de fabriquer des masses faciles à façonner (mines de
crayon grasses par exemple).
2. Le diamant
L’autre forme allotropique usuelle du carbone est le diamant. A l’état naturel, il est
formé à haute température et très haute
pression dans certaines cheminées volcaniques. C ’est le solide le plus dur connu.
Il est constitué par un réseau d’atomes
tétravalents, chaque carbone étant lié à
quatre voisins par des liaisons de type o,
selon une géométrique tétraédrique.
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