Abstract

The crystal structure of burgessite, ideally Co2 (H2O)4 [AsO3(OH)]2 (H2O), a newly recognized supergene mineral from the Keeley mine, South Lorrain Township, Timiskaming District, Ontario, Canada, has been solved by direct methods and refined to an R index of 4.3% based on 494 observed reflections collected on a four-circle diffractometer with MoKα X-radiation. Burgessite is monoclinic, space group P21/n, a 4.7058(12), b 9.299(3), c 12.738(4) Å, β 98.933(8)°, V 550.6(5) Å3, Z = 2, Dmeas = 2.93 g/cm3. The structure consists of one unique As site that is [4]-coordinated by O atoms and occupied by As5+ with a <As–O> distance of 1.694 Å. There is one Co site occupied by Co and [6]-coordinated, with a <Co–O> distance of 2.096 Å. Bond-valence analysis of the final structure indicates three O atoms (O2−), one (OH) group and three (H2O) groups in the asymmetric unit; note that the (OH) group is bonded to the As5+ cation, forming an acid arsenate group: AsO3(OH). The resulting ideal formula is Co2 (H2O)4 [As5+O3(OH)]2 (H2O), where the (H2O) groups before the arsenate group are bonded to Co, and the (H2O) group following the arsenate group is held in the structure solely by hydrogen bonds. A prominent motif in the burgessite structure is the [Co2(H2O)4[As5+O3(OH)]2] chain, which extends in the [100] direction and occurs at the vertices of an orthorhombic net. These chains are linked into a three-dimensional structure by hydrogen bonds that involve (OH) bonded to As5+, (H2O) bonded to Co, and (H2O) held in the structure solely by hydrogen bonds. The crystal structure of erythrite is based on [Co2(H2O)4(As5+O4)2] chains of the same bond-topology as that found in burgessite.

Abstract

Nous avons résolu par méthodes directes la structure cristalline de la burgessite, de composition idéale Co2 (H2O)4 [AsO3(OH)]2 (H2O), espèce minérale d’origine secondaire provenant de la mine Keeley, canton de South Lorrain, district de Timiskaming, Ontario, Canada, et nous l’avons affiné jusqu’à un résidu R de 4.3% en utilisant 494 réflexions observées et prélevées avec un diffractomètre à quatre cercles et avec rayonnement MoKα. La burgessite est monoclinique, groupe spatial P21/n, a 4.7058(12), b 9.299(3), c 12.738(4) Å, β 98.933(8)°, V 550.6(5) Å3, Z = 2, Dmes = 2.93 g/cm3. La structure contient un seul site As où loge As5+, entouré de quatre atomes d’oxygène à une distance <As–O> de 1.694 Å. Il y a un site Co où loge le Co à coordinence [6], avec une distance <Co–O> de 2.096 Å. D’après une analyse des valences de liaison de la structure finale, il y a trois atomes d’oxygène (O2−), un groupe (OH) et trois groupes (H2O) dans l’unité asymétrique, agencés autour du cation As5+ et formant ainsi un groupe arsenate acide: AsO3(OH). Il en résulte la formule idéale Co2 (H2O)4 [As5+O3(OH)]2 (H2O), dans laquelle les groupes (H2O) inscrits devant le groupe arsenate sont liés au Co, et le groupe (H2O) suivant le groupe arsenate n’est retenu dans la structure que par des liaisons hydrogène. Un motif proéminent dans la structure de la burgessite est la chaîne [Co2(H2O)4[As5+O3(OH)]2] allongée dans la direction [100], située aux sommets d’un réseau orthorhombique. Ces chaînes sont rattachées à la structure tridimensionnelle par des liaisons hydrogène qui impliquent (OH) lié à As5+, (H2O) lié au Co, et (H2O) retenu dans la structure seulement par des liaisons hydrogène. La structure cristalline de l’erythrite est fondée sur des chaînes [Co2(H2O)4(As5+O4)2] faisant preuve de la même topologie des liaisons que dans la burgessite.

(Traduit par la Rédaction)

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