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Tres formas de carbono elemental existen en la naturaleza: el diamante, el carbono amorfo y el grafito.
Todos son sólidos con puntos de fusión muy altos e insolubles en cualquier disolvente a temperatura ordinaria, pero sus propiedades físicas difieren a causa de sus diferencias en la estructura cristalina. En el diamante, los átomos constituyen una red tridimensional que se extiende a lo largo de todo un cristal, haciendo de esta sustancia la más dura de la naturaleza. El carbono amorfo tiene, en cambio, un grado de cristalización muy bajo; se encuentra con distintos grados de pureza en el carbón de leña, el carbón, el coque, el negro de carbono y el negro de humo.
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