提起钻石，你或许会料到后光炫目、忽闪刺眼的精良饰品，以及它昂贵的代价;提起石墨，你或许会料到黑乎乎、平滑腻的碳棒。纯洁的金刚石是无色通明、正八面体形态的固体;石墨是一种深灰色有金属后光而不通明的细鳞片状固体。石墨很软，在纸上画过可留住踪迹，有平滑感。金刚石和石墨“形”或“性”有着天地之别，但它们具备不异的“质”，它们是一双“孪生”伯仲，都由碳元素构成，被称“同素异形骸”。

　　金刚石能够用来切割玻璃、做钻头，由于它的硬度很大;石墨能够用来做铅笔心、光滑剂，这是由于它很软、有平滑感。遵照莫氏硬度准则，金刚石为最高等。金刚石是天然界中天然存在的最坚忍的物资。金刚石和石墨一样由碳原子构成，金刚石为甚么会如斯的坚忍，这取决于它的分子布局。

　　下图是金刚石的布局模子。每个碳原子都与范畴的4个碳原子经过激烈的彼此影响精细贯串。“精细贯串”的两个碳原子之间的间隔约为0.nm，进而构成精细的三维布局，恰是这类精细的布局，使得金刚石成为天然存在的最坚忍的物资。

　　而石墨是层状的布局，就一个片层而言，每1个碳原子会与其范畴的3个碳原子经过激烈的彼此影响精细贯串，“精细贯串”的两个碳原子之间的间隔约为0.nm。在石墨中层与层之间相距为0.nm，由于间隔对比大，碳原子的彼此影响较弱，是以很简单顺着与层面平行的方位滑动、裂解，因而石墨很软、有平滑感。

　　金刚石和石墨比拟，布局更为精细。金刚石的密度大略是石墨的1.5倍左右(金刚石的密度约为3.5-3.53g/cm3，石墨的密度约为2.09–2.23g/cm3)。

　　碳原子经过激烈的彼此影响(化学键)精细贯串时，原子间的间隔越小，彼此影响越强。在石墨的一个片层中，碳原子间的间隔比金刚石小，彼此影响更强，更难被摧残，因而石墨的熔点更高。

　　以下表所示，金刚石和石墨的熔点不同，但沸点却不异，这又是为甚么呢?物资的物态变动与微粒间的间隔是有必要相干的。石墨和金刚石凝结今后，碳原子正本的陈列方法被打垮，原子间的间隔相等，彼此影响强度也不异，因而沸点不异。

　　咱们都懂得，石墨具备导电性。这与石墨的布局也有亲切相干。碳原子最外层有4个电子，在石墨的一个片层中，每个碳原子会与其范畴的3个碳原子经过“共用电子对”构成激烈的彼此影响(化学键)，每个碳原子惟独3个最外层电子参加这类“力”的构成，如斯就会余下1个自在电子。由于有大批自在电子存在，因而石墨能导电。而金刚石中每个碳原子与其范畴的4个碳原子经过“共用电子对”构成激烈的彼此影响，碳原子最外层的4个电子险些都参加了这类“力”的构成，根本没有自在电子，因而根本不导电。

　　布局能够决计性质，金刚石和石墨都由碳原子构成，然而由于原子陈列方法不同，致使许多物理性质有很大不同。