O diamante é o mineral mais duro encontrado na natureza. O seu grau de dureza é 10, valor máximo atribuído na Escala de Mohs. Assim, ele é capaz até de cortar ferro e aço, serrar pedras, moer, polir e raspar diversos tipos de instrumentos. Curiosamente, sua estrutura é composta de apenas um elemento: o carbono, a mesma composição de uma das substâncias mais frágeis e baratas da natureza: o grafite (aquela das pontas dos lápis, lembra?). Ademais, sendo carbono puro, o diamante arde quando exposto a uma chama, transformando-se em dióxido de carbono. É solúvel em diversos ácidos e infusível, exceto a altas pressões.

É a estrutura molecular dos diamantes que os torna tão duros. O diamante está organizado em uma estrutura cristalina tridimensional em que cada átomo liga-se a outros 4 formando uma unidade tetraédrica. Esta união tetraédrica de cinco carbonos forma uma molécula incrivelmente forte. Essa estrutura cristalina compacta proporciona uma ampla gama de transparências e cores,e permite apresentar uma dispersão elevada (separação das cores da luz branca), de tal maneira que a pedra cintila quando cortada de forma adequada. Esse arranjo espetacular de carbonos trouxe, basicamente, as caracterísitcas essenciais de brilho e durabilidade do diamante.

O grafite, por outro lado, não é tão forte quanto o diamante porque os átomos de carbono no grafite se conectam em forma de anéis, onde cada átomo é apenas ligado a um outro átomo.
O grafite forma uma estrutura plana com muitas camadas, e praticamente não há ligação entre uma camada e a outra, fazendo com que uma camada possa deslizar facilmente em relação às camadas adjacentes. Isto, por sinal, torna o grafite um ótimo lubrificante.

Estrutura molecular do diamante

DI

Estrutura molecular do grafite