碳和钻石的区别是什么？

      从元素来说它们都是碳元素，但是钻石和碳之所以表现出很大的外观差异，是因为它们的内部碳原子排列的结构不同，也就是所谓的同素异形体。具体如下：

      1、概念不同

      碳：

      碳是一种很常见的元素，它以多种形式广泛存在于大气和地壳和生物之中。碳单质很早就被人认识和利用，碳的一系列化合物——有机物更是生命的根本。

      碳是生铁、熟铁和钢的成分之一。碳能在化学上自我结合而形成大量化合物，在生物上和商业上是重要的分子。生物体内绝大多数分子都含有碳元素。

      钻石：

      钻石(宝石)一般指金刚石。金刚石俗称“金刚钻”。也就是我们常说的钻石的原身，它是一种由碳元素组成的矿物，是碳元素的同素异形体。

      金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。也是贵重宝石。

      2、外观不同

      碳：

      黑色颗粒状。

      钻石：

      钻石有各种颜色，从无色到黑色都有，以无色的为特佳。它们可以是透明的，也可以是半透明或不透明。许多钻石带些**，这主要是由于钻石中含有杂质。钻石的折射率非常高，色散性能也很强，这就是钻石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。

      3、性质不同

      碳：

      物理性质(同位素)

      现代已知的同位素共有十五种，有碳8至碳22，其中碳12和碳13属稳定型，其余的均带放射性，当中碳14的半衰期长达5730年，其他的为稳定同位素。在地球的自然界里，碳12在所有碳的含量占9893%，碳13则有107%。

      C的原子量取碳12、13两种同位素丰度加权的平均值，一般计算时取1201。碳12是国际单位制中定义摩尔的尺度，以12克碳12中含有的原子数为1摩尔。

      碳14由于具有较长的半衰期，衰变方式为β衰变，碳14原子转变为氮原子且碳是有机物的元素之一，生物在生存的时候，由于需要呼吸，其体内的碳14含量大致不变。

      生物死去后会停止呼吸，此时体内的碳14开始减少。人们可透过倾测一件古物的碳14含量，来估计它的大概年龄，这种方法称之为碳定年法。

      钻石：

      化学性质

      金刚石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体，是指经过琢磨的金刚石。金刚石是无色正八面体晶体，其成分为纯碳，由碳原子以四价键链接。

      为目前已知自然存在最硬物质。由于金刚石中的C-C键很强，所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以金刚石硬度非常大，熔点在华氏6900度，金刚石在纯氧中燃点为720~800°C，在空气中为850~1000°C，而且不导电。

      -碳

      -金刚石

钻石的成分是碳。其碳12原子的结构特征是每个碳原子都有四个共价键，C原子间等间距排列，C-C键长为0154nm，原子间结构牢固，组成具有四个角相等的正四面体，形成一个钻石晶胞。同时，四个角又是其它四面体晶胞的一部分。由四面体组成的钻石，常见有立方体、八面体、菱形十二面体晶体。

虽然碳和钻石同样都是c元素构成的，但是他们的内在结构是完完全全不一样的，所以这也是导致碳和钻石差别巨大的重要原因。

石墨的内部结构排列是一个碳原子连接另外三个碳原子，排列的样子是呈现蜂巢式的多个六边形，每一层有微微的范德华引力，每个碳原子会释放一个电子。排列方式决定了硬度柔软，因为电子不饱和，会释放电子，导致石墨导电的特性。石墨的形成条件较为简单，可人工合成，导致是一种常见的化学物质。

钻石排列方式较与石墨就比较复杂，它是每个原子与周围的4个原子形成正四面体的结构，又叫做金刚石立方晶体结构，在晶体中碳原子都已SP3杂化轨道与另外四个碳原子形成共价键，构成正四面体，由于金刚石中的C-C键很强大，所以金刚石硬度特别大，熔点很高，又因为所有电子都形成共价键，没有游离电子，导致金刚石不导电。金刚石的形成条件很苛刻，人工不能合成不能达到珠宝层次，只能合成用于工业。

总的来说就是因为他们两种的原子排列顺序和密度不同，导致的巨大差距。钻石中的每个碳原子周围都有4个原子，并和中心碳原子保持等距离构成一个稳定的四面体，故其硬度较大，结构稳定。而碳并不是这样的。我们家里烧的碳的原子排列规律是呈正方体，所以钻石比碳坚硬。除非钻石有特殊的颜色，否则一般就的纯碳。