Structure du diamant

Le diamant est un minéral chimiquement constitué de carbone avec, parfois, des traces d’azote (jusqu’à 0,20 % pour les diamants jaunes) et une proportion infinitésimale d’éléments étrangers. 

On considère que le cristal de diamant est formé par la répétition et l’empilage dans les trois directions de l’espace d’atomes de carbone ; il est possible de comparer cette structure à des tétraèdres cubiques dont le centre concentrerait la masse de l’atome et chacun des quatre sommets comporterait un électron. 

Chacun de ces atomes est lié aux autres par des liaisons très fortes et très courtes où chaque atome met un de ses électrons en commun avec un autre atome. Ces liaisons sont dites « covalentes » et chaque centre atomique n’est séparé de son voisin immédiat que par une distance de 1,54 angström (0,000 000154 mm).

Les propriétés d’un solide dépendent de l’arrangement de ses atomes et de la manière dont ils sont liés entre eux. Les liaisons atomiques du diamant étant très courtes et puissantes, expliquent l’une de ses principales caractéristiques: sa dureté. 

On peut observer que le graphite, également composé de carbone, est cependant un minéral tendre car, bien que ses atomes soient fortement assemblés en couches planes, ses couches sont faiblement liées entre elles et très éloignées les unes des autres, glissant facilement l’une sur l’autre (ce qui explique les propriétés lubrifiantes des graisses graphitées).

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