Fondements de la chimie – adapté de « Chimie, Matière et Univers »

Dans les hydrocarbures simples à liaison unique discutés précédemment, certains des quatre atomes disposés tétraédralement autour de chaque carbone sont des atomes d’hydrogène et certains sont des atomes de carbone. On peut imaginer un cadre tétraédrique tridimensionnel dans lequel tous les atomes sont des carbones et aucun hydrogène n’est présent. Le résultat serait la structure tétraédrique représentée à droite, chaque atome de carbone étant relié à quatre autres atomes de carbone par des liaisons à paire d’électrons unique. C’est la structure du diamant. Le diamant est très dur et rigide car toute rupture ou déformation d’une partie de la structure du diamant nécessite une rupture ou un étirement de fortes liaisons par paires d’électrons. En revanche, la cire de paraffine a des chaînes linéaires d’atomes de carbone, mais seulement de faibles forces de van der Waals pour maintenir les molécules ensemble. Si elles sont soumises à un stress externe, les molécules glissent les unes après les autres vers de nouvelles positions. La cire est douce parce que les forces de van der Waals sont faibles; le diamant est dur parce que les liaisons électroniques dans son réseau tridimensionnel sont fortes.