Kovalentni kristal
Kovalentni kristal je kristal, kjer so atomi med seboj povezani s kovalentno vezjo. Lahko bi rekli, da je kovalentni kristal ena sama velemolekula. Le malo snovi tvori kovalentne kristale. Za ogljik je značilno, da lahko tvori celo vrsto kovalentnih kristalov. Najbolj znana sta diamant in grafit, ki se precej razlikujeta po svojih lasnostih. Različne lasnosti obeh snovi so posledica različne razporeditve atomov v kovalentnih kristalih diamanta in grafita.
V diamantu je vsak ogljikov atom povezan s kovalentnimi vezmi s štirimi ogljikovi atomi, ki so v ogljišču tetraedra. Tetraedri pa so povezani med seboj preko ogljišč. Pri tem vsi valenčni elektroni ogljikovih atomov tvorijo kovalentne vezi, zato diamant ne prevaja električnega toka. Diamant je najtrša znana snov v naravi, kar je posledica močnih kovalentnih vezi med ogljikovimi atomi. Med njimi delujejo kohezijske sile.
Grafit ima plastovito strukturo. V plasteh je vsak ogljikov atom povezan s kovalentnimi vezmi s tremi ogljikovimi atomi. Tako ostane vsakemu ogljikovemu atomu v plasti po en valenčni elektron. Vsi ti prosti elektroni se lahko gibljejo po plasti, zato grafit prevaja električni tok. Grafit je lahko tudi mazava, mehka snov, ker se plasti zlahka premikajo.
Obe snovi sta le dve od številnih alotropnih modifikacij ogljika.