As propriedades de dureza e não reatividade nos diamantes são atribuídas principalmente à sua estrutura atômica única e às fortes ligações entre seus átomos de carbono. Veja por que o diamante exibe essas características:

1. Ligação Covalente:
- Os diamantes são compostos inteiramente de átomos de carbono dispostos em uma estrutura cristalina muito rígida e compacta, conhecida como estrutura cúbica do diamante.
- Cada átomo de carbono em um diamante forma ligações covalentes com seus quatro átomos de carbono vizinhos, criando uma configuração eletrônica altamente estável.
- As ligações covalentes envolvem o compartilhamento de elétrons entre os átomos, resultando em uma forte força interatômica que mantém os átomos de carbono firmemente unidos.

2. Arranjo de ligação tetraédrica:
- Na estrutura cúbica do diamante, cada átomo de carbono está localizado no centro de um tetraedro, rodeado por outros quatro átomos de carbono nos cantos.
- Este arranjo tetraédrico resulta em uma distribuição simétrica e uniforme de elétrons, levando a uma resistência e estabilidade excepcionais.

3. Fortes ligações carbono-carbono:
- As ligações covalentes entre os átomos de carbono num diamante são incrivelmente fortes, com uma energia de ligação de 348 quilojoules por mol.
- Esta alta energia de ligação surge da alta eletronegatividade do carbono, que faz com que os elétrons sejam compartilhados igualmente entre os átomos, criando uma forte atração e uma baixa tendência de reagir com outros elementos.

4. Falta de defeitos:
- A pureza de um diamante desempenha um papel crucial na sua dureza e não reatividade.
- Diamantes com menos defeitos, como vagas, impurezas ou deslocamentos, possuem uma estrutura cristalina mais robusta e uniforme, tornando-os mais resistentes a deformações e reações químicas.

5. Alta condutividade térmica:
- Os diamantes têm uma condutividade térmica excepcionalmente alta, o que lhes permite dissipar o calor com eficiência.
- As fortes ligações covalentes dos diamantes facilitam a rápida transferência de calor através da estrutura cristalina, evitando o aquecimento localizado e protegendo a estrutura do diamante.

Como resultado destas características estruturais únicas e da forte ligação covalente, os diamantes possuem uma dureza notável, tornando-os o material natural mais duro conhecido na Terra. Eles também são resistentes a reações e transformações químicas, tornando-os altamente não reativos e pouco reativos na maioria dos ambientes.