碳的化合物与同素异构体

当碳原子与其他碳原子形成四个共价键时，钻石就形成了。这是一个巨型共价结构，这种结构非常强。因此，钻石是地球上目前已知的最坚硬的物质之一。它的熔点非常高。

当一个碳原子与另外三个碳原子形成六角环状结构时，就形成了石墨。这些六元环的每层之间没有共价键。石墨虽然坚固，但不如钻石。因为钻石的每个原子都是由共价键相连接的。

巨型共价结构可存在于具有非常高的熔点的固体内。顾名思义，这种结构中的原子通过强共价键连接在一起。石墨、钻石和二氧化硅都属于具有巨型共价结构的物质。

富勒烯是空心的，它由排列成六元环的碳原子组成。第一个被发现的富勒烯被称为巴克敏斯特富勒烯，它是球形的。

碳纳米管是一种圆柱形结构，长度长，直径小。它的特性使其在纳米材料制造、纳米技术和电子学方面十分有用。