Die Kristallstruktur des Voltaits, K₂Fe ²⁺₅ Fe ³⁺₃ Al[SO₄]₁₂·18H₂O

Zusammenfassung

Die Kristallstruktur von künstlichem Voltait, K₂Fe₅ ²⁺Fe₃ ³⁺Al[SO₄]₁₂· ·18 H₂O, kubisch hexakisoktaedrisch,Fd3c−O _h ⁸,a ₀=27,254 Å,Z-16, wurde mittels photographischer Röntgendaten bestimmt. Die Aufklärung der Struktur erfolgte mit Patterson- und Fouriermethoden unter Zuhilfenahme des multiplen isomorphen Ersatzes. Die Verfeinerung nach der Methode der kleinsten Quadrate ergab mit anisotropen Temperaturfaktoren für 726 “beobachtete”F _hkl R=0,033. Das Hauptmerkmal der Struktur ist ein 3dimensionales Gerüst aus [Fe³⁺O₆]-Oktaedern, [Fe ^6/2+₅ Fe ^6/3+₁ O₄(H₂O)₂]-Oktaedern und [K⁺O₁₂]-Polyedern, die durch SO₄-Tetraeder verknüpft werden. Hohlräume dieses Gerüstes werden von ungeordnet orientierten [Al(H₂O)₆]-Oktaedern eingenommen. Es wird gezeigt, daß Al als wesentlicher Bestandteil dieses Voltaits angesehen werden muß.

Summary

The crystal structure of synthetic voltaite, K₂Fe₅ ²⁺Fe₃ ³⁺Al[SO₄]₁₂· · 18 H₂O, cubic hexakis-octahedral, space groupFd3c−O _h ⁸,a ₀=27.254 Å,Z=16, was determined from photographic X-ray data. The structure was solved by Patterson and Fourier-methods with the aid of multiple isomorphic substitution. Least squares refinement with anisotropic temperature factors resulted inR=0.033 for 726 observedF _hkl . The dominant structural feature is a continous framework composed of [Fe³⁺O₆]-octahedra, [Fe ^6/2+₅ Fe ^6/3+₁ O₄(H₂O)₂]-octahedra and [K⁺O₁₂]-polyhedra linked by SO₄-tetrahedra. The arrangement gives rise to “cages” occupied by disordered [Al(H₂O)₆]-octahedra. It is shown that Al must be considered to be a essential constituent of such voltaites.