Abstract

The Cu–K–Na–hydro-hydroxyl–carbonate–chloride, K5 Na2 Cu242+ (CO3)16 Cl3 (OH)20 (H2O)12, has been found on a museum specimen labeled Johanngeorgenstadt, Saxony, Germany. It occurs as blue transparent cubes 0.2 mm across on massive maucherite, and the unusual mineralogical and geochemical associations suggest that this phase may be of anthropogenic origin. The crystal structure of this material, cubic, space group F23, a 15.463(1) Å, V 3697.5(1.6) Å3, Z = 2, was solved by direct methods and refined to an R1 index of 4.3% based on 409 observed (> 4σF) reflections measured with MoKα X-radiation. Electron-microprobe analysis gave the following empirical formula: K6.97 Na1.22 (Cu22.462+ Ni0.12 As0.15)∑22.73 C16.57 O48 (OH)20(H2O)12 Cl1.97 based on 83 (Cl + O) apfu. There is one Cu site surrounded by three O atoms and two (OH) groups, with <Cu–O,(OH)> = 2.025 Å. There are two alkali sites, the Na site in regular octahedral coordination by six (H2O) groups, with <Na–H2O> = 2.414 Å, and the K site coordinated by three oxygen atoms, 1.5 (OH) groups, three (H2O) groups and one Cl atom, with <K–ϕ> = 2.998 Å. There are two C sites, each coordinated by three oxygen atoms, with <C–O> = 1.283 and 1.245 Å, respectively. There are two types of Cl sites: Cl(1) is a ligand for K, and Cl(2) receives four hydrogen bonds from OH groups in a tetrahedral arrangement. Three {Cu2+ O3 (OH)2} polyhedra link through common edges to form a trimeric [Cu32+ O6 (OH)4]10−cluster. Four of these clusters connect through common vertices to form a 12-membered cluster of point symmetry 23. In this cluster, every three trimeric clusters are linked by a (CO3) group, resulting in a [Cu122+ C4 O24 (OH)8]8+ cluster. These large clusters link through (CO3) groups to form cages that accommodate the Na, K and Cl(2) sites. There is extensive hydrogen bonding between (OH) groups and Cl atoms and between (H2O) groups and O atoms.

Abstract

Un carbonate–chlorure de Cu–K–Na hydro-hydroxylé, K5 Na2 Cu242+ (CO3)16 Cl3 (OH)20 (H2O)12, a été découvert sur un échantillon de musée provenant de Johanngeorgenstadt, Saxe, Allemagne. Ce composé forme des cubes bleus transparents 0.2 mm de taille sur la mauchérite massive. D’après l’association minéralogique et géochimique inhabituelle, cette phase pourrait bien s’avérer d’origine anthropogénique. La structure cristalline de ce matériau, cubique, groupe spatial F23, a 15.463(1) Å, V 3697.5(1.6) Å3, Z = 2, a été résolue par méthodes directes et affinée jusqu’à un résidu R1 de 4.3% en utilisant 409 réflexions observées (>4σF), mesurées avec rayonnement MoKα. Une analyse à la microsonde électronique a donné la formule empirique suivante: K6.97 Na1.22 (Cu22.462+ Ni0.12 As0.15)∑22.73 C16.57 O48 (OH)20 (H2O)12 Cl1.97 sur une base de 83 atomes de (Cl + O) par unité formulaire. Il y a un site Cu entouré de trois atomes O et deux groupes (OH), avec <Cu–O,(OH)> = 2.025 Å. Il y a deux sites d’ions alcalins; le site Na possède une coordinence octaédrique régulière, assurée par six groupes (H2O), avec <Na–H2O> = 2.414 Å, et le site K est coordonné par trois atomes d’oxygène, 1.5 groupes (OH), trois groupes (H2O) et un atome de Cl, avec <K–ϕ> = 2.998 Å. La structure contient deux sites C, chacun coordonné par trois atomes d’oxygène, avec <C–O> = 1.283 et 1.245 Å, respectivement. Elle contient deux types de site Cl: Cl(1) est un ligand du potassium, et Cl(2) reçoit quatre liaisons hydrogène de groupes OH dans un agencement tétraédrique. Trois polyèdres {Cu2+ O3 (OH)2} sont liés par partage d’arêtes pour donner un groupe trimérique de stoechiométrie [Cu32+ O6 (OH)4]10−. Quatre de ces groupes sont connectés à un sommet commun pour donner ue agglomération à 12 membres ayant une symétrie ponctuelle de 23. Dans cette agglomération, chaque trois groupes trimériques sont liés à un groupe (CO3), ce qui mène à une agglomération de stoechiométrie [Cu122+ C4 O24 (OH)8]8+. Ces agglomérations volumineuses sont liées grâce à des groupes (CO3) pour former des cages où sont situés les sites Na, K et Cl(2). Un réseau important de liaisons hydrogène est développé entre les groupes (OH) et les atomes Cl, et entre les groupes (H2O) et les atomes O.

(Traduit par la Rédaction)

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