Two new structure types; KFe (sub 3) (AsO (sub 4) ) (sub 2) (HAsO (sub 4) ) (sub 2) and K(H (sub 2) O)M (super 3+) (H (sub 1.5) AsO (sub 4) ) (sub 2) (H (sub 2) AsO (sub 4) )(M (super 3+) = Fe, Ga, In); synthesis, crystal structure and spectroscopy

The new arsenates KFe (sub 3) (AsO (sub 4) ) (sub 2) (HAsO (sub 4) ) (sub 2) (C2/c; Z = 4; a = 18.975(4), b = 6.5850(13), c = 10.955(2) Aa, beta = 100.42(3) degrees , V = 1346.3(5) Aa (super 3) ) and K(H (sub 2) O)M (super 3+) (H (sub 1.5) AsO (sub 4) ) (sub 2) (H (sub 2) AsO (sub 4) ) (P2/n; Z = 2; a = 4.700(1), 4.641(1), 4.798(10); b = 8.712(2), 8.696(2), 8.832(2); c = 13.828(3), 13.772(3), 13.971(3) Aa; beta = 94.86(3), 94.71(3), 94.68(3) degrees ; V = 564.2(2), 553.9(2), 590.1(2) Aa (super 3) for M (super 3+) = Fe, Ga, In, respectively), were synthesized hydrothermally in Teflon-lined stainless steel autoclaves (493 K, 7-9 d, pH< or =1) from mixtures containing M (sub 2) (super 3+) O (sub 3) , M (sub 2) (super 1+) CO (sub 3) , H (sub 5) As (sub 3) O (sub 10) and distilled water. Single-crystal structure determination (MoKalpha X-radiation, CCD area detector, 293 K, R1(F) = 0.027-0.056) revealed that KFe (sub 3) (AsO (sub 4) ) (sub 2) (HAsO (sub 4) ) (sub 2) represents a novel sheet structure-type, containing shared edges between AsO (sub 4) tetrahedra and FeO (sub 6) octahedra, whereas K(H (sub 2) O)M (super 3+) (H (sub 1.5) AsO (sub 4) ) (sub 2) (H (sub 2) AsO (sub 4) ) is a novel chain structure-type consisting of decorated krohnkite-type (octahedral-tetrahedral) chains with water molecules and K atoms in-between. Structural relationships to related compounds are discussed in detail for both types. Supplementary SEM and Raman-spectroscopic data are presented. The two new K-Fe (super 3+) -arsenate compounds may occur in strongly acidic environments in nature.