Pourquoi le carbone forme-t-il tant de molécules ?

Un champion de la chimie

Il existe des millions de molécules organiques connues, alors qu'il n'y a que 118 éléments chimiques au total. Cette richesse s'explique par les propriétés particulières de l'atome de carbone.

Quatre liaisons, pas une de plus

L'atome de carbone possède 4 électrons de valence. Pour respecter la règle de l'octet (8 électrons autour de lui), il forme exactement 4 liaisons covalentes, simples, doubles ou triples. C'est ce qu'on appelle la tétravalence du carbone.

Cette tétravalence lui permet de se lier :

• à des atomes d'hydrogène (H) ;
• à des atomes d'oxygène (O), d'azote (N), de chlore (Cl)... ;
• et surtout, à d'autres atomes de carbone, formant ainsi des chaînes.

Le secret : des liaisons carbone-carbone très stables

Contrairement au silicium, également tétravalent, le carbone forme des liaisons C-C très stables, même en longues chaînes. C'est cette stabilité qui permet l'existence de molécules géantes comme l'ADN ou les protéines, toutes bâties sur un squelette carboné.

Représenter une molécule

On représente une molécule organique par sa formule brute (simple décompte des atomes) ou sa formule semi-développée (les liaisons apparentes). Exemple, l'éthanol :

Formule brute : C2H6O
Formule semi-developpee : CH3-CH2-OH

Erreur classique

Ne crois pas que le carbone forme toujours 4 liaisons avec 4 voisins différents : ce qui compte, c'est que le total des liaisons formées vaille 4, qu'elles soient simples, doubles ou triples. Dans le dioxyde de carbone O=C=O, le carbone n'a que 2 voisins, mais 4 liaisons au total (2 liaisons doubles).