为什么钻石比石墨硬,石墨和水晶的晶体结构如下

石墨的各层是通过分子间力结合在一起的，所以石墨很容易在平行于层的方向滑动开裂,钻石和石墨的结构如下:钻石是六方晶格的等轴晶系，C原子位于正方体的角和面的中心和四个相同排列的小正方体的中心,其实每个钻石都是单晶,石墨属于六方晶系，晶体结构与钻石不同,石墨柔软光滑石墨和钻石的化学成分相同，都是由简单碳构成。

钻石晶体属于立方晶系，是典型的原子晶体。每个碳原子通过sp3杂化轨道与其他四个碳原子形成共价键，形成正四面体。这是金刚石面心立方晶胞的结构。在石墨 crystal中，碳原子通过sp2杂化轨道与三个相邻碳原子形成共价单键，形成六角网络结构，这些网络结构连接成片状结构。层中的每个碳原子保持不参与sp2杂化的P轨道，并且有一个不成对的P电子。同一层的这个碳原子中的M电子形成了M中心的M电子的大∏键。这些离域电子可以在整个碳原子平面层内移动，所以石墨在层方向具有良好的导电性和导热性。石墨的各层是通过分子间力结合在一起的，所以石墨很容易在平行于层的方向滑动开裂。石墨柔软光滑

石墨和钻石的化学成分相同，都是由简单碳构成。由于温度、压力和环境的不同，结构也不同。钻石和石墨的结构如下:钻石是六方晶格的等轴晶系，C原子位于正方体的角和面的中心和四个相同排列的小正方体的中心。C原子具有配位数4和四面体SP3共价键(C-C间距为0.154nm)。最坚硬的矿物是应时的1000倍。石墨属于六方晶系，晶体结构与钻石不同。它具有典型的层状结构，各层碳原子呈六边形环状排列，各层碳原子以共价键-金属键结合，各层之间以分子键结合。石墨是导体，也是最软的矿物之一。

是稳定的四面体结构。在钻石 crystal中，碳原子通过四面体键相互连接，形成无限的三维骨架，是典型的原子晶体。每个碳原子通过SP3杂化轨道与其他四个碳原子形成共价键，形成正四面体。因为钻石中的C-C键很强，所有价电子都参与形成共价键，没有自由电子，所以钻石不仅硬，而且熔点非常高，不导电。结构图见参考资料。

其实每个钻石都是单晶。A 钻石通常包含约100万亿个原子，排列组合成完美的金字塔结构，正是这种结构使得钻石具有如此特殊的性质。电子被牢牢的锁在这个结构里，这也是钻石以坚硬著称的原因，钻石非常透明，但是色散率出奇的高，所以会把入射光分解成七种颜色，产生炫目的七彩光彩。