Abstract

The crystal structure of fencooperite, ideally Ba6Fe3+3Si8O23(CO3)2Cl3·H2O, has been solved in the trigonal space-group P3m1, with a 10.7409(5), c 7.0955(4) Å, V 708.9(1) Å3 and Z = 1. The final residual index for observed reflections is 0.038. The uniqueness of the fencooperite structure is a result of two previously unknown fundamental building blocks (FBB). The islands of silica tetrahedra form [Si8O22] units described as double open-branched triple tetrahedra sharing vertices along [001]. The other unique FBB consists of three (Fe3+O5) tetragonal pyramids having one of the O atoms common to all three polyhedra, forming a pinwheel trimer [Fe3O13]. The pronounced optical absorption is attributed to this coordination complex of iron. This trimer cross-links the [Si8O22] islands to form a framework structure. The framework supports intersecting tunnels in all three crystallographic directions that are filled by Ba and Cl atoms and by H2O and CO3 groups. The structure of fencooperite is compared to that of gillespite, pellyite, titantaramellite and orthoericssonite. In gillespite and pellyite, individual polyhedra of Fe2+ in four-fold coordination with oxygen cross-link sheets and chains of silica tetrahedra, whereas the chains of Fe3+ in (titan)taramellite having six-fold coordination with oxygen cross-links island rings of silica tetrahedra. In orthoericssonite, which has the same five-fold coordination of Fe3+ as fencooperite, the Fe3+ polyhedra cross-link [Si2O7] groups into sheets.

Abstract

La structure cristalline de la fencooperite, dont la formule idéale serait Ba6Fe3+3Si8O23(CO3)2Cl3·H2O, a été résolue en termes du groupe spatial trigonal P3m1, avec a 10.7409(5), c 7.0955(4) Å, V 708.9(1) Å3 et Z = 1. Le résidu final pour toutes les réflexions observées est égal à 0.038. La particularité de la structure de la fencooperite vient de la présence de deux modules structuraux non connus antérieurement. Des îlots de tétraèdres de silice forment des modules de stoechiométrie [Si8O22], que l’on peut décrire comme tétraèdres triples doublement et ouvertement branchés partageant un coin le long de [001]. L’autre module structural contient trois pyramides (Fe3+O5) ayant une des atomes d’oxygène en commun aux trois polyèdres, pour former un trimère en “moulinet à vent” de composition [Fe3O13]. L’absorption optique prononcée serait due à cette coordinence du fer. Ce trimère rattache les îlots [Si8O22] pour former la trame de la structure. Cette trame contient des canaux dans les trois directions cristallographiques, remplis par des atomes de Ba et de Cl et par des groupes de H2O et de CO3. La structure de la fencooperite montre des points communs avec celles de la gillespite, la pellyite, la titantaramellite et l’orthoericssonite. Dans la gillespite et la pellyite, des polyèdres individuels contenant le Fe2+ tétra-coordonné par l’oxygène rattachent les feuillets et les chaînes de tétraèdres de silice, tandis que dans la titantaramellite, les chaînes contenant le Fe3+ hexa-coordonnée par l’oxygène rattachent les anneaux d’îlots de tétraèdres de silice. Dans l’orthoericssonite, qui partage avec la fencooperite le Fe3+ en coordinence cinq, les polyèdres rattachent les groupes [Si2O7] en feuillets.

(Traduit par la Rédaction)

You do not currently have access to this article.