El grafito y el diamante tienen una característica común: ámbos son carbono puro. Lo que distingue a uno de otro es su estructura molecular. El grafito está formado por capas hexagonales de átomos, mientras que el diamante está formado por redes gigantes tetraédricas de átomos enlazados en una estructura tridimensional. Cuando se somete a temperaturas muy altas (mayores de 2000°C) y presiones elevadísimas (superiores a 100 000 atm), las capas de grafito son forzadas a realinearse para formar la estructura cristalina del diamante. Debido a la diferencia en sus estructuras, las propiedades de ámbas formas del carbono, presentan propiedades contrastantes. Así mientras que el diamante es la sustancia más dura que se conoce, el grafito es tan suave que se usa como lubricante y para fabricar puntas de lápices. Mientras que el diamante no conduce la corriente eléctrica, el grafito es conductor y se utiliza para fabricar electrodos de pilas.

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