金刚石和石墨

是碳的同素异形体，均属原子晶体，石墨为层状晶体，金刚石是若干正四面体结构形成的网状晶体。它们在有足量氧气存在下(密闭容器中)加热， 都能燃烧生成二氧化碳。若隔绝空气加热金刚石，则它能转化为石墨并放热。当把石墨加热至 2000℃以上，并在高压、催化剂存在时它又可以转变为金刚石。

它们都是碳原子间以非极性共价键相互结合起来的“巨型分子”。金刚石中 C—C 键键能大，硬度大、熔点高(3570℃)，不存在自由电子，不能导电。石墨中碳原子排成层状结构，层与层之间以范德华力松弛地结合，不牢固， 可滑动，具有滑腻感；由于每个碳原子还有 1 个 p 电子成为自由电子在层内流动，因此沿着层的方向能够导电，并有金属光泽；由于层间距离较大，密度较小，结合力脆弱，因此质软，并可呈鳞片状脱落。结构不同，物理性质差别很大。石墨的密度为 2.25g/cm3，金刚石的密度约为 3.5g/cm3；金刚石是无色透明晶体，折光性强，石墨为灰黑色晶体，不透明。