碳，石墨和钻石的原子组成相同吗

石墨和钻石的化学成分都是一样的由单质碳组成。

由于形成的温度、压力、环境不同导致结构的不同。

钻石与石墨的结构如下：

钻石是等轴晶系，具六方面心格子，C原子位于立方体角顶和面的中心以及其中4个相同排列的小立方体的中心。C原子配位数为4，具四面体状的SP3型共价键（C-C间距为0154nm）。最硬的矿物，是石英的1000倍。

石墨属于六方晶系，晶体结构与钻石不同，具典型的层状结构，每层碳原子呈六方环状排列，层内碳原子以共价键-金属键相结合，层与层之间以分子键结合。石墨属于导体，属于最软的矿物之一。

晶体机基本原理

晶体以其内部原子、离子、分子在空间作三维周期性的规则排列为其最基本的结构特征。展开分析晶体的特征非常晦涩，如果没有系统的学习物理化学知识比较难以理解，但是对于大多数宝迷来说，只要学会与宝石鉴定相关的基础知识则足够。



晶体结构的透射电镜

通俗的说，晶体内部的结构是有规律的，而非晶体则没有这种内部排列的规律。举例说明：

非金属的碳原子通过共价键可以形成金刚石晶体，即钻石晶体。



钻石内部碳原子结构

钻石的成分是碳12原子，其结构特征是每个碳原子都有四个共价键（四个共用电子对），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。

由此可见，宝石晶体内部原子结构一定程度上决定了其外部晶体形状，同一元素，内部结构不同，晶体外在表现形状也不同。比如在石墨中碳原子先通过共价键形成层型分子，然后通过范德华力结合成晶体。



石墨内部碳原子结构

二、晶体形状的种类

结晶质矿物由单个或多个晶体组成。多晶矿物由多个小型晶体组成，需要借助显微镜才能看清楚的晶体构成的矿物称为隐晶矿。

结晶质矿物由若干称为晶面的平坦表面围成，这些晶面的方位确定了晶体的总体形状，称之为”习性“。具有自身习性的晶体呈现为特定的形状，而没有明确习性的晶体则形成块状。

1、金字塔形宝石晶体



IIA型钻石

2、针状晶体



针状金红石发金

3、棱柱形晶体



海蓝宝石棱柱晶体

4、块状晶体



青金石块状晶体

5、树枝状晶体



自然铜树枝状晶体

上面介绍了五种主要的晶体形状，不同元素可能结晶成相同形状，相同元素也可能结晶成不同形状，

钻石的化学成分是碳。钻石是在地球很深的地方经过高温高压条件下形成的一种由碳（C）元素组成的单质晶体。这是一种特殊的化学反应，需要特殊的外在条件以及大自然的密切配合。钻石的价值非常高，钻石是自然界最硬的物质，往往会把钻石和爱情联系起来，象征着永恒的爱情。

钻石是指经过琢磨的金刚石，金刚石是一种天然矿物质，是钻石的原材料。钻石在天然矿物中的硬度最高，其脆性也相当高，用力碰撞就会碎裂。源于古希腊语Adamant，意思是坚硬不可侵犯的物质，是公认的宝石之王。因为钻石的密度基本上相同，因此越重的钻石体积越大。越大的钻石越稀有，每卡的价值亦越高。

钻石的内部分子结构很特殊，也正是这种特殊的内部结构使得钻石拥有了如此特别的性质。钻石是一种纯碳元素组成的物质，碳元素在自然界中分布非常广泛，石墨甚至木碳也是碳无素组成，只不过是形成的条件不同，最终产生的物质大相径庭。

宝石市场上常见的代用品或赝品有无色宝石、无色尖晶石、立方氧化锆、钛酸锶、钇铝榴石、钇镓榴石、人造金红石。因为合成钻石要比天然钻石费用高，所以市场上合成钻石很少见。钻石以其特有的硬度、密度、色散、折光率可以与其相似的宝石区别。

钻石的化学式是C。

金刚石俗称“金刚钻”，它是一种由碳元素组成的矿物，是石墨的同素异形体，化学式为C，也是常见的钻石的原身。金刚石是自然界中天然存在的最坚硬的物质。石墨可以在高温、高压下形成人造金刚石。

金刚石的用途非常广泛，例如：工艺品、工业中的切割工具，也是一种贵重宝石。物理性能：是天然矿物中的最高硬度，其脆性也相当高，用力碰撞仍会碎裂。源于古希腊语Adamant，意思是坚硬不可侵犯的物质，是公认的宝石之王。

钻石形成原因

钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石，它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份基本相同，碳元素在较高的温度、压力下，结晶形成石墨，而在高温、极高气压及还原环境中则结晶为珍贵的钻石。

稀少的钻石主要出现于两类岩石中，一类是橄榄岩类，一类是榴辉岩类，但仅前者具有经济意义。含钻石的金伯利岩或钾镁煌斑岩出露在地表，经过风吹雨打等地球外营力作用而风化、破碎，在水流冲刷下，破碎的原岩连同钻石被带到河床，甚至海岸地带乘积下来，形成冲积砂矿床。

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。它常含有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。它的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。