同样都是C元素构成，为何碳和钻石的差距会那么大？

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。

钻石的化学成分是碳，这在宝石中是唯一由单一元素组成的，属等轴晶系。常含有005%-02%的杂质元素，其中最重要的是N和B，他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。

纯净的钻石无色透明，由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率2417，色散中等，为0044。均质体。热导率为035卡/厘米/秒/度。用热导仪测试，反应最为灵敏。硬度为10，是目前已知最硬的矿物，绝对硬度是石英的1000倍，刚玉的150倍，怕重击，重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度352克/立方厘米。

钻石具有发光性，日光照射后 ，夜晚能发出淡青色磷光。X射线照射，发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定，在常温下不容易溶于酸和碱，酸碱不会对其产生作用。

钻石的等级划分

钻石的等级是按照4C标准来划分的，即颜色、切工、净度和重量4个方面。钻石的颜色等级被分为D、E、F、G、H、I、J 等23个等级，颜色从透明到**，颜色越是透明的钻石，等级就会越高，最高级为D钻石，最低等级为Z钻石。

钻石的切工指的是切割工艺，可以分为EX、VG、GD、F、P这5个等级，在其他3C标准相同的情况下，钻石的切工越完美，线条越流畅，等级越高，等级最高的钻石为EX钻石，即完美切工钻石。

钻石的净度指的是钻石内部所含有的杂质瑕疵，被分为FL、IF、VVS1、VVS2、VS1、VS2、SI1、SI2、I1、I2、I3等11个等级，内部瑕疵越少的钻石，净度等级越高，最高等级的钻石为FL钻石，即完美无瑕钻石。

钻石的重量等级是最为直接的一种划分等级的方法，钻石的重量有克拉和分两个单位，1克拉等于100分，1克拉以上的钻石用克拉表示重量，1克拉以下的钻石用分表示重量，在其他3C同等情况下，钻石重量越大，则等级越高。

以上内容参考 -钻石

首先，金刚石晶体中，碳原子按四面体成键方式互相连接，组成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子都以SP3杂化轨道与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体。由于钻石中的C-C键很强，所以所有的价电子都参与了共价键的形成，没有自由电子，所以钻石不仅硬度大，熔点极高，而且不导电。

而 钻石 是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物，是钻石的原石，常含有005%-02%的杂质元素，其中最重要的是N和B，他们的存在关系到钻石的类型和性质。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明，由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。

不明白的话欢迎追问！

PS：结构化学上为Fd3m空间群，属等轴晶系（F表示面心立方，学过结构化学没？）

主要成分一样，但是形成条件不一样，所以导致其物理性能具有巨大差异。

相信大家很难相信暗棕黑色的煤块和闪闪发光的钻石之间的关系，但它们之间都是由碳组成。那么，为什么他们看起来不同？是否有可能从煤的变成钻石？让我们来了解一下。

大家都知道碳是地壳中最丰富的元素之一。它被发现在不同的同素异形体（结构不同）的形式，大致可归类为无定形和结晶。最常见的无定形形式的碳是煤，焦炭，木炭，石墨及钻石，而众所周知的结晶形式的这些元素。而这些晶体结构，其中发现了石墨或钻石。

如果煤，钻石和石墨都是由碳组成，那么为什么他们看起来不一样？答案是石墨和钻石中碳原子的排列不同，造成他们完全不同的外观。虽然在一个六角形的构成的石墨中，碳原子的排列的钻石中，每个碳原子与其他四个四面体的构成。因此，石墨呈现状片材层叠的，在钻石中的碳原子数可以形成一个金字塔状结构。而扁平的石墨片材可吸收不同波长的光，因此是不透明的黑色。

在金字塔状结构中的碳发现钻石，是透明的，闪闪发光的。煤，它是一种无定形形式的碳，不完全是纯碳。除了由碳，腐烂的植物和动物材料，已被压缩了数百万年，在地壳中含有复杂的有机分子。煤炭受到各种改变其化学成分的地质过程形成石墨。这个过程需要合适的条件和数百万年发生。钻石形成深地球内部，其中的温度和压力都非常高。它们被熔融岩浆输送到地球表面上。

钻石成分是碳12。

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。

钻石的基本物理性质

1、解理

外力作用下，晶体沿结晶薄弱的方向裂开成平整、光滑平面的性质。

2、硬度

结构中无自由电子，无未结合的键（即使是表面也极少），C-C原子间间距短，共价键力强，由此形成高硬度特征。

钻石是碳12钻石也叫金刚石。

它是原子晶体，它本身不是分子，所以分子式并不适用C表示，它只是由碳这一种元素组成而碳60是足球烯，是另一种物质，之所以有60是因为它是分子晶体，每个分子由60个碳组成。钻石是指抛光钻石，是天然矿物和毛坯钻石，金刚石是在地球深部高压高温下形成的由碳组成的简单晶体。

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。

钻石介绍

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。钻石结构具有低的热膨胀性及高的导热性，无裂、无包裹体的钻石，真空加热1000℃以上再冷却，仍然完好。

由于C原子轻，共价键力强，原子振动频率高，等轴有序结构，各方向均匀快速散热，使得钻石在常见的非金属宝石中具有最高的导热性。钻石生产国有巴西、圭亚那、委内瑞拉、安哥拉、中非、几内亚、纳米比亚、塞拉利昂、坦桑尼亚、津巴布韦、印度尼西亚、印度、中国、加拿大等。

因为钻石具有独特的内部结构。

钻石象征着高贵的身份和地位。只知钻石稀有，不知钻石的本质。1772年，瓦锡将钻石加热燃烧，成功测得燃烧后的产物有水和二氧化碳，至此钻石的面纱被人类揭开。

钻石本质是“碳”，和石墨，煤炭没有区别。物理层面，晶体中碳原子的排列方式的不同，形成了同素异形体，导致了性质不同的原因。

以石墨为例，在石墨晶体中，同层碳原子以sp2形成共价键，每个碳原子以三个共价键与三个原子相连。这种结构由于同层原子结合非常紧密，产生滑移的现象，这是石墨强度较低的原因；钻石结构中，每个原子与4个原子形成正四面体，以SP3与另外4个碳原子形成共价键，构成正四面体的形状。共价键强度大，金刚石硬度就很大，熔点非常高。

钻石的发现，像做梦一样。在河流的上游存在富有钻石的矿石，经过自然瓦解，钻石暴露外部，随着径流到下游，静待有缘人。在此后的时间里，在河边淘金淘钻石。1850年，人们了解到上游的矿石富含钻石，于是转战上游，进行寻找。到1867年，在南非小镇附近发现了这种岩石，更名为“金伯利岩”，至此，初步了解钻石矿脉，开采钻石，必须找到金伯利岩。不要高兴太早，找到金伯利岩不一定代表开采钻石，金伯利岩金刚石占到20%～30%，具有价值的不足5%，达宝石级别更是少之又少了，比河边靠运气强。

目前为止，金伯利岩矿脉分布在南非和俄罗斯以及中国等少数国家，以南非著名，“库利南钻石”重达3106克拉。

钻石坚硬，什么工具才能切割和加工？可能不信，加工钻石要比加工其它矿石要相容易。在200年前，钻石工匠利用经验判断钻石纹路，然后劈开。