Abstract

The structure of haiweeite, Ca[(UO2)2Si5O12(OH)2](H2O)3, Z = 4, orthorhombic, a 7.125(1), b 17.937(2), c 18.342(2) Å, V 2344.3(7) Å3, space group Cmcm, has been solved by direct methods and refined by full-matrix least-squares techniques to an agreement index (R1) of 4.2% for 1181 unique observed reflections (|Fo| ≤ 4σF) collected using MoKα X-radiation and a CCD-based area detector. The structure contains two symmetrically distinct U6+ positions, each of which is occupied by nearly linear (UO2)2+ uranyl ions (Ur) that are coordinated by five additional O atoms arranged at the equatorial corners of pentagonal bipyramids capped by the OUr anions. There are four Si cations in tetrahedral coordination, three by O atoms only, and one by three O atoms and one (OH) group. Uranyl polyhedra share edges, forming chains parallel to [100] that are one polyhedron wide. Silicate tetrahedra share edges with the uranyl polyhedra, and are staggered along the chain length. Adjacent chains are linked through additional silicate tetrahedra, forming a sheet parallel to (001). The silicate tetrahedra form a positionally disordered crankshaft-like chain parallel to [100] that involves four-member rings. Edge-sharing dimers of partially occupied Ca polyhedra occur in the interlayer and, together with H bonds, provide linkage between adjacent uranyl silicate sheets. The linkages between silicate tetrahedra in hydrous uranyl silicates are related to the U:Si ratio, as is the mode of polymerization between silicate tetrahedra and uranyl polyhedra. With increasing Si relative to U, there is increasing polymerization of silicate tetrahedra, and a decreasing tendency for edge-sharing between uranyl polyhedra and silicate tetrahedra.

Abstract

La structure de la haiweeïte, Ca[(UO2)2Si5O12(OH)2](H2O)3, Z = 4, orthorhombique, a 7.125(1), b 17.937(2), c 18.342(2) Å, V 2344.3(7) Å3, groupe spatial Cmcm, a été résolue par méthodes directes et affinée par moindres carrés sur matrice entière jusqu’à un résidu R1 de 4.2% en utilisant 1181 réflexions uniques observées (|Fo| ≤ 4σF) et prélevées avec rayonnement MoKα et un détecteur de type CCD. La structure contient deux positions U6+ symétriquement distinctes, chacune en fait un ion uranyle (UO2)2+ presque linéaire (Ur) coordonné à cinq atomes d’oxygène additionnels disposés aux coins équatoriaux de dipyramides pentagonales ayant des anions OUr à leur sommet. La structure contient quatre cations Si en coordinence tétraédrique, dont un avec trois atomes d’oxygène et un groupe (OH). Les polyèdres à uranyle partagent des arêtes pour former des chaînes parallèles à [100] d’une largeur d’un polyèdre. Les tétraèdres de silicate partagent des arêtes avec les polyèdres à uranyle, et sont échelonnées le long des chaînes. Les chaînes adjacentes sont interliées par des tétraèdres additionnels, pour former un feuillet parallèle à (001). Les tétraèdres sont désordonnés le long d’une chaîne à allure de vilebrequin parallèle à [100], qui implique des anneaux à quatre membres. Des dimères de polyèdres de Ca partiellement occupés à arêtes partagées sont situés dans l’interfeuillet; avec les liaisons hydrogène, ils assurent les liaisons entre les feuillets adjacents de silicate d’uranyle. Les liaisons entre tétraèdres dans les silicates hydratés d’uranyle montrent une relation avec le rapport U:Si, tout comme le mode de polymérisation entre les tétraèdres de silicate et les polyèdres à uranyle. A mesure qu’augmente la proportion de Si par rapport à U, le degré de polymérisation des tétraèdres silicatés augmente, et la tendance qu’ont les polyèdres à uranyle de partager des arêtes avec les tétraèdres diminue.

(Traduit par la Rédaction)

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