Abstract

The crystal structures of brandtite [Ca2(Mn,Mg)(AsO4)2(H2O)2, monoclinic, a 5.877(1), b 12.957(2), c 5.675(1) Å, β 108.00(3)°, V 411.0 Å3, space group P21/c, Z = 2], collinsite [Ca2(Mg,Fe)(PO4)2(H2O)2, triclinic, a 5.729(1), b 6.778(1), c 5.444(1) Å, α 97.31(3), β 108.63(3), γ 107.25(3)°, V 189.8 Å3, space group P1̅, Z = 1] and fairfieldite [Ca2 (Mn,Mg)(PO4)2(H2O)2, triclinic, a 5.795(1), b 6.576(1), c 5.495(1) Å, α 102.39(3), β 108.63(3), γ 90.29(3)°, V 194.0 Å3, space group P1̅, Z = 1] have been refined to R indices of 2.6, 1.5 and 1.7%, respectively, based on 1200, 1089 and 1137 unique [|Fo| > 5σF] reflections measured with an automated four-circle single-crystal X-ray diffractometer equipped with a serial detector and a MoKα X-ray source. The brandtite, collinsite and fairfieldite structures are based on infinite [M(TO4)2(H2O)2] chains parallel to the c axis and with a repeat distance of ~5.55 Å. Interstitial Ca occurs between the chains. Although brandtite, collinsite and fairfieldite are chemically quite similar, differences in their hydrogen-bonding arrangements result in significant structural differences. The three distinct structure-types are compared, with particular emphasis on the hydrogen-bonding arrangement in each structure. Several other structural arrangements are examined, based on different arrangements of hydrogen bonds involving the structural unit [M2+(T5+O4)2(H2O)2].

Abstract

Nous avons affiné la structure cristalline de la brandtite [Ca2(Mn,Mg)(AsO4)2(H2O)2, monoclinique, a 5.877(1), b 12.957(2), c 5.675(1) Å, β 108.00(3)°, V 411.0 Å3, groupe d’espace P21/c, Z = 2], la collinsite [Ca2(Mg,Fe)(PO4)2(H2O)2, triclinique, a 5.729(1), b 6.778(1), c 5.444(1) Å, α 97.31(3), β 108.63(3), γ 107.25(3)°, V 189.8 Å3, groupe d’espace P1̅, Z = 1] et la fairfieldite [Ca2 (Mn,Mg)(PO4)2(H2O)2, triclinique, a 5.795(1), b 6.576(1), c 5.495(1) Å, α 102.39(3), β 108.63(3), γ 90.29(3)°, V 194.0 Å3, groupe spatial P1̅, Z = 1] jusqu’à un résidu R de 2.6, 1.5 et 1.7%, respectivement, en utilisant 1200, 1089 et 1137 réflexions uniques [|Fo| > 5σF] mesurées avec un diffractomètre à quatre cercles automatisé muni d’un détecteur en série et avec un rayonnement MoKα. Ces structures sont fondées sur des chaînes infinies [M(TO4)2(H2O)2] parallèles à l’axe c, avec une période d’environ 5.55 Å. Les atomes interstitiels de Ca se situent entre les chaînes. Quoique la brandtite, la collinsite et la fairfieldite se ressemblent du point de vue chimique, les différences dans les agencements de leurs liaisons hydrogène sont la cause de différences structurales importantes. Les trois variantes distinctes du point de vue structural sont comparées, avec une attention particulière à l’agencement des liaisons hydrogène dans chaque structure. Plusieurs autres variantes structurales dépendent de différents agencements des liaisons hydrogène impliquant le module structural [M2+(T5+O4)2(H2O)2].

(Traduit par la Rédaction)

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