Abstract

Steropesite, Tl3BiCl6, a new thallium bismuth chloride, was found in an active high-temperature fumarole (~450°C) on the rim at La Fossa crater, Vulcano, Aeolian Islands, Sicily, Italy. The mineral occurs as tabular or stout lemon-yellow crystals up to 0.20 mm in length in association with bismuthinite and lafossaite. The mineral is monoclinic, space group Cc (no. 9), with Z = 16; the unit-cell parameters are a 26.686(5), b 15.127(3), c 13.014(3) Å, β 108.11(2)°, and V 4993(2) Å3. The strongest six reflections in the X-ray powder-diffraction pattern [dobs in Å(I)(hkl)] are: 3.773(100)(040), 2.113(93)(1200), 3.846(40)(3̅32), 2.710(35)(442), 3.884(30)(402), and 2.745(30)(513). Chemical analyses obtained with an electron microprobe in wavelength dispersion gave, on average, Tl 54.57, Bi 23.40, Cl 17.42, Br 4.13, Na 0.02, K 0.01, for a total of 99.55 wt.%, corresponding to the empirical formula: (Tl2.89Na0.01)∑2.90Bi1.21(Cl5.32Br0.56)∑5.88. The calculated density for the compound with the above empirical formula is 5.737 g/cm3. The average index of refraction n is 1.97(2) (λ = 589 nm). The structure was refined from single-crystal X-ray-diffraction data to a final R of 0.052 for 6232 independent observed reflections [I > 2σ(I)]. The asymmetric unit contains 4 Bi, 12 Tl and 24 Cl atoms. The bismuth atoms display a distorted octahedral coordination, with Bi–Cl distances in the range 2.618–2.789 Å. Considering a maximum value of 3.6 Å for the Tl–Cl distances, five of the twelve independent Tl atoms are six-coordinated (Tl–Cl in the range 3.023–3.596 Å), six are seven-coordinated (Tl–Cl between 3.106 and 3.558 Å), and one is eight-coordinated (Tl–Cl in the range 3.229–3.511 Å). The structure can be compared with those of other hexachlorobismuthates[III], such as (NH4)3BiCl6, Cs3BiCl6 and CsK2BiCl6.

Abstract

La steropesite, Tl3BiCl6, une espèce nouvelle, chlorure de thallium et de bismuth, a été découverte en bordure d’une fumerolle active à haute température (~450°C) au cratère La Fossa, à Vulcano, dans les îles Éoliennes, Sicile, Italie. Le minéral se présente en cristaux tabulaires plus ou moins trappus jaune-citron atteignant une longueur de 0.20 mm, en association avec bismuthinite et lafossaïte. C’est un minéral monoclinique, groupe spatial Cc (no. 9), avec Z = 16; les paramètres réticulaires sont a 26.686(5), b 15.127(3), c 13.014(3) Å, β 108.11(2)°, et V 4993(2) Å3. Les six réflexions les plus intenses du spectre de diffraction X, méthode des poudres [dobs en Å(I)(hkl)] sont: 3.773(100)(040), 2.113(93)(1200), 3.846(40)(3̅32), 2.710(35)(442), 3.884(30)(402), et 2.745(30)(513). Les analyses chimiques obtenues avec une microsonde électronique en dispersion d’énergie ont donné, en moyenne, Tl 54.57, Bi 23.40, Cl 17.42, Br 4.13, Na 0.02, K 0.01, pour un total de 99.55% (poids), ce qui correspond à la formule empirique: (Tl2.89Na0.01)∑2.90Bi1.21(Cl5.32Br0.56)∑5.88. La densité calculée du composé ayant une telle composition serait 5.737 g/cm3. L’indice de réfraction moyen n est 1.97(2) (λ = 589 nm). Nous en avons affiné la structure à partir de données obtenues sur monocristal jusqu’à un résidu final R de 0.052 pour 6232 réflexions indépendantes observées [I > 2σ(I)]. L’unité assymétrique contient quatre atomes de Bi, 12 de Tl et 24 de Cl. Les atomes de bismuth sont en coordinence octaédrique difforme, avec des distances Bi–Cl dans l’intervalle 2.618–2.789 Å. Avec une valeur maximale de 3.6 Å pour les distances Tl–Cl, cinq des douze atomes indépendants de Tl ont une coordinence six (Tl–Cl entre 3.023 et 3.596 Å), six ont une coordinence sept (Tl–Cl entre 3.106 et 3.558 Å), et un atome possède une coordinence huit (Tl–Cl entre 3.229 et 3.511 Å). Nous comparons la structure avec celle d’autres hexachlorobismuthates[III], par exemple (NH4)3BiCl6, Cs3BiCl6 et CsK2BiCl6.

(Traduit par la Rédaction)

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