金刚石和石墨都是碳元素的同素异形体。
石墨中每个碳原子的周边连结着另外三个碳原子，排列方式呈六边形，以共价键结合，构成共价分子，这样石墨中每个碳原子与其他碳原子只形成3个共价键，每个碳原子仍然保留1个自由电子来传输电荷，所以石墨可以导电。而且石墨中碳原子的结构为六角形，相互之间呈片状重叠，这种层状结构导致石墨受压后很容易滑动，硬度也不高，所以石墨摸上去非常滑润，是良好的固态润滑剂。又因为扁平的石墨片材可吸收不同波长的光，因此表现为不透明的黑色。所以是最软的
但是金刚石晶体为正四面体结构，其中碳原子的4个孤对电子可以全部形成共价键，因此就没有自由电子，这样金刚石就不能导电。而且金刚石中碳原子以四价键链接，由于钻石中的C-C键很强，所有的价电子都参与了共价键的形成，形成金字塔状的晶体结构，所以金刚石硬度非常大。且金刚石的这种结构也使得它可吸收的光波段很少，照射到金刚石上的光线大部分被反射出去，因此它虽然硬度很高，看上去却是透明的。
碳原子是神奇的，既可构成世界上最软的矿物质石墨，也能构成自然界中最坚硬的物质金刚石。2017年合成出由碳原子构成的另外一种新物质T-碳。T-碳是一种蓬松的碳材料，内部有很大的可利用空间，密度非常小（约为石墨的2/3，金刚石的1/2），具有很高的硬度。下列关于T-碳的说法中，不正确的是
A．T-碳内部的可利用空间为其作为储能材料提供可能
B．相同体积的T-碳、石墨、金刚石，质量最轻的是石墨
C．T-碳、石墨、金刚石在氧气中充分燃烧均产生二氧化碳
D．T-碳、石墨、金刚石的物理性质有很大差异，其原因是碳原子排列方式不同。
