石墨和钻石是两种最有趣的矿物. 它们在化学上是相同的——都是由碳(C)组成的。, 但身体, 它们非常不同. 化学性质相同但晶体结构不同的矿物称为多晶矿物.
当你看石墨和钻石, 很难想象它们在化学上是完全相同的, 因为他们在身体上是如此不同. 石墨是不透明的，看起来像金属或泥土，而钻石是透明的，明亮的.
另一个重要的物理差异是硬度. 矿物的硬度是用莫氏硬度计来比较的, 1(最软)到10(最硬)的相对刻度. 石墨很软，硬度在1到2之间. 钻石是已知最硬的天然物质，硬度为10. 没有其他天然物质的硬度达到10. 石墨的晶体结构产生的物理性质允许石墨用作润滑剂和铅笔芯. 钻石的宝石和工业特性, 我们珍惜和利用的物理特性, 也是钻石晶体结构的结果吗.
硬度和其他物理性能差异的原因可以用下面的分子模型来解释. 在石墨中，单个碳原子连接在一起形成碳原子片. 每片碳原子被平移(偏移)半个单位，使交替的碳原子处于相同的位置. 在每个薄片中，每个碳原子都与三个相邻的碳原子相连，这三个碳原子位于等边三角形的顶端. 这就产生了碳原子的六边形环. 每个碳原子都有四个价电子参与化学键的形成. 其中三个电子被用来与薄片中相邻的原子形成牢固的共价键. 共价键是电子在原子间共享的一种化学键. 第四个电子可以在薄片表面自由移动，使石墨成为导电体. 碳原子片之间的间距大于单个原子的直径. 被称为范德华力的弱键力将薄片固定在一起. 由于这些力很弱，薄片可以很容易地滑过彼此. 这些薄片的滑动使石墨具有柔软的书写和润滑性能.
在钻石, 每个碳原子都与位于四面体(三面金字塔)顶端的四个相邻碳原子紧密相连。. 每个碳原子的四个价电子参与形成非常强的共价键. 这些键在所有方向上都具有相同的强度. 这使钻石具有很高的硬度. 由于没有自由电子在结构中游荡，钻石是极好的绝缘体. 切割后的钻石的光辉和“火焰”是由于极高的折射率(2).42) and the strong dispersion of light; properties which are related to the structure of diamonds.
| 矿物名称 | 石墨 | 钻石 |
| 模型 |  |
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| 晶系 | 六角 | 等角 |
| 水晶类 |  |
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| 空间群 | C63 / mmc | Fd3m |
| 名字 | 源自希腊语 graphos，写 | 希腊词的腐化 金刚石，无敌的 |
