En un diamante, los átomos de carbono están dispuestos tetraédricamente. Cada átomo de carbono está unido a otros cuatro átomos de carbono a 1.544 x 10-10 metros de distancia con un ángulo de enlace CCC de 109.5 grados. Es una estructura tridimensional fuerte y rígida que da como resultado una red infinita de átomos. Esto explica la dureza del diamante, su extraordinaria resistencia y durabilidad y le da al diamante una densidad más alta que el grafito (3.514 gramos por centímetro cúbico). Debido a su estructura tetraédrica, el diamante también muestra una gran resistencia a la compresión. La dureza de un cristal se mide en una escala, ideada por Friederich Mohs, que clasifica los compuestos según su capacidad para rascarse entre sí. El diamante rayará todos los demás materiales y es el material más duro conocido (designado como 10 en la escala de Mohs)
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