The crystal structure of 2O brittle mica: Anandite

Summary Anandite has an approximate formula of Ba(Fe³⁺, Fe²⁺)₃[Si₂(Fe³⁺, Fe²⁺, Si)₂O_10–x(OH)_x] (S, Cl) (OH), withx=0–1, and belongs to the 2 O brittle mica group. It is orthorhombic; space groupPnmn;a=5.468(9) Å,b=9.489(18)Å,c=19.963(11) Å;Z=4.The structure was determined from 3dim. Weissenberg-data, starting with an approximate structure in the pseudo space groupCcmm. Least squares refinement resulted inR=0.061 for 409 photometric intensities, andR=0.131 for all 853 observedhkl-reflexions.The iron of the tetrahedral layer is concentrated in one of the two crystallographically different kinds of tetrahedra. The basal oxygen rings of the tetrahedral layer form approximate hexagons and have not the ditrigonal configuration of the common micas. This peculiarity is considered to be a consequence of the size and charge of the barium ion. The role of OH in the common micas is played partly by S^2– and Cl^– in anandite.

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Die Kristallstruktur des 2 O Sprödglimmers Anandit

Zusammenfassung Anandit hat die ungefähre Formel Ba(Fe³⁺, Fe²⁺)₃[Si₂(Fe³⁺, Fe²⁺, Si)₂O_10–x(OH)_x] (S, Cl) (OH) mitx=0–1 und gehört zur 2O Sprödglimmergruppe. Er ist rhombisch; RaumgruppePnmn; a=5,468(9) Å,b=9,489(18) Å,c=19,963(11) Å;Z=4.Die Struktur wurde aus Weissenberg-Daten bestimmt, wobei mit einer approximativen Struktur in der PseudoraumpruppeCcmm begonnen wurde. Die Verfeinerung nach der Methode der kleinsten Quadrate führte für 409 photometrierte Reflexe aufR=0,061 und für alle 853 beobachtetenhkl-Reflexe aufR=0,131.Der Eisengehalt der Tetraederschicht ist in einer der beiden kristallographisch verschiedenen Tetraederarten konzentriert. Die basalen Sauerstoffringe der Tetraederschicht bilden annäherungsweise Sechsecke und haben nicht die ditrigonale Konfiguration der gewöhnlichen Glimmer. In Anandit spielen S^2– und Cl^– teilweise die Rolle der Hydroxylgruppen in den gewöhnlichen Glimmern.

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With 4 Figures     

The crystal structure of sonoraite,Fe3+Te4+O3(OH)·H2O

Summary Sonoraite, FeTeO₃(OH)·H₂O, is monoclinic,P 2₁/c, witha=10.984(2),b=10.268(2),c=7.917(2) Å, =108.49(2)°. For 8 formula units per cell the calculated density is 4.179(2) g/cm³; the observed value is 3.95(1) g/cm³. The Supper-Pace automated diffractometer was used to collect 1884 independent reflections which were corrected for absorption. The structure was determined by an automated symbolic addition procedure. It was refined to a residualR of 6.2% using anisotropic temperature factors for the cations and isotropic temperature factors for the oxygen atoms. Chains of octahedra about Fe extend along [101]; edge-sharing pairs of these octahedra are joined by corner sharing. The Fe–Fe distances across the shared edges are 3.05 and 3.20 Å, short enough to suggest magnetic interactions. All but one H₂O are involved in the chains. The Te⁴⁺ ions have a pseudotetrahedral coordination, with three oxygen ions forming one face of the tetrahedron and the lone electron pair of Te occupying the fourth corner. The O–Te–O average bond angle is 95°. The Fe chains are tied together by Te–O bonds in all three dimensions.

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Die Kristallstruktur von Sonorait, Fe³⁺Te⁴⁺O₃(OH).H₂O

Zusammenfassung Sonorait, FeTeO₃(OH)·H₂O, ist monoklin, P 2₁/c, mit den folgenden Zelldimensionen:a=10,984(2),b=10,268(2),c=7,917(2) Å, =108,49(2)°. Mit 8 Formel-Einheiten errechnet man eine Dichte von 4,179(2) g/cm³; die gemessene Dichte beträgt 3,95(1) g/cm³. Das Supper-Pace automatische Diffraktometer wurde zur Sammlung von 1884 unabhängigen Reflexen benutzt, welche für Absorption korrigiert wurden. Die Struktur wurde mit Hilfe eines vollständig automatischen Programms für symbolische Addition bestimmt. Mit anisotropen Temperaturfaktoren für die Kationen und mit isotropen Temperaturfaktoren für die Sauerstoff-Atome wurde ein Residuum von 6,2% erreicht. Ketten von Eisen-Oktaedern erstrecken sich entlang [101]; Oktaeder-Paare mit gemeinsamen Kanten sind über Eckenverknüpfung verbunden. Die Fe–Fe-Abstände über die gemeinsamen Kanten betragen 3,05 und 3,20 Å, kurz genug, um zu magnetischer Wechselwirkung führen zu können. Nur ein H₂O-Molekül ist nicht Teil einer Kette. Die Te⁴⁺-Ionen befinden sich in pseudotetraedrischer Koordination; drei Sauerstoff-Ionen bilden eine Fläche des Tetraeders, die vierte Ecke wird durch das einsame Elektronenpaar von Te besetzt. Der Mittelwert des O–Te–O-Bindungswinkels beträgt 95° Die Fe-Ketten werden durch Te–O-Bindungen dreidimensional verbunden.

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With 3 Figures     

The structure of freedite,Pb8Cu(AsO3)2O3Cl5

Summary The structure of freedite, Pb₈Cu(AsO₃)₂O₃Cl₅, [a = 13.578(2),b = 20.099(3),c = 7.465(1)Å; = 105.73(1)°; space group C2/m; Z = 4] was determined by direct methods and Fourier summations. The refinement of the atomic coordinates and thermal parameters-the metal atoms anisotropic, the remaining atoms isotropic-yielded anR value of 0.086 (R _w = 0.061). The five crystallographically independent Pb atoms are each surrounded by three resp. four O atoms and four Cl atoms. The novel feature of this structure are formal [(AsO₃)₂(CuCl)₂(AsO₃)₂] groups, in which the Cu atoms are tetrahedrally coordinated to two Cl and two As atoms [Cu-Cl = 2.43(8)Å2 × , Cu-As = 2.32(1)Å2 ×]. The mineral is considered to contain Cu(I) and As(III) atoms linked together by covalent Cu-As bonds. The formal groups mentioned are bound to the Pb atoms via Cl and O atoms.

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Die Struktur des Freedits, Pb₈Cu(AsO₃)₂O₃Cl₅

Zusammenfassung Die Struktur des Freedits, Pb₈Cu(AsO₃)₂O₃Cl₅, [a = 13,578(2),b = 20,099(3),c = 7,465(1)Å; = 105,73(1); Raumgruppe C2/m;Z = 4] wurde anhand direkter Methoden und Fouriersummationen bestimmt. Die Verfeinerung der Ortskoordinaten und der Temperaturparameter - Metallatome anisotrop, übrige Atome isotrop -ergab einenR-Wert von 0,086 (R _w = 0,061). Die fünf kristallographisch verschiedenen Pb-Atome werden von drei bzw. vier O-Atomen sowie jeweils vier Cl-Atomen umgeben. Ein neues Bauprinzip dieser Struktur sind formale [(AsO₃)₂(CuCl)₂(AsO₃)₂]-Gruppen, in denen die Cu-Atome durch zwei Cl- und zwei As-Atome tetraedrisch umgeben sind [Cu-Cl= 2,43(8)Å2 ×, Cu-As = 2,32(1)Å2 x]. Es wird angenommen, daß in diesem Mineral Cu(I)- und As(III)-Atome vorliegen, die über kovalente Bindungen verknüpft sind. Diese formalen Gruppen sind über die Cl- und O-Atome an die Pb Atome gebunden.

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With 2 Figures     

Die Kristallstruktur des Finnemanits,Pb5Cl(AsO3)3, mit einem Vergleich zum Strukturtyp des Chlorapatits,Ca5Cl(PO4)3

Zusammenfassung Die Neubestimmung der Struktur des Finnemanits, Pb₅Cl(AsO₃)₃, (a ₀=10,322(7) Å,c ₀=7,055(6) Å RaumgruppeC _6h ² -P6₃/m) ergab nach einer Verfeinerung der Atomkoordinaten und der anisotropen Temperaturparameter von Pb, As und Cl bzw. der isotropen für die Sauerstoffe für 463 beobachtete Reflexe einen konventionellenR-Wert von 0,076. Die Struktur stellt ein aus Pb(1)–O und Pb(2)–O–Cl Polyeder sowie [AsO₃]-Pyramiden dreidimensional verknüpftes Gerüst dar. Dieses Gerüst steht in enger Beziehung zur Struktur des Chlorapatits.

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The crystal structure of finnemanite, Pb₅Cl(AsO₃)₃, with a comparison to the structure-type of chlorapatite, Ca₅Cl(PO₄)₃

Summary The redetermination of the crystal structure of finnemanite, Pb₅Cl(AsO₃)₃, (a ₀=10.322(7) Å,c ₀=7.055(6) Å; space groupC _6h ² -P6₃/m) converged for the refinement of the atomic coordinates, the anisotropic temperature parameters for Pb, As and Cl and isotropic for the O-atoms to a final conventionalR-value of 0.076 for 463 observed reflections. The crystal structure consists of a three-dimensional network built up of Pb(1)–O and Pb(2)–O–Cl polyhedra as well as [AsO₃]-pyramides. This network is closely related to the structure of chlorapatite.

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Mit 3 Abbildungen     

Non-stoichiometric,hydrothermally synthesized cliffordite

Summary The structure of hydrothermally synthesized cliffordite, approximate formula UTe₃O₉, space groupPa3-T _h ⁶ ,a=11.335(5) Å was refined toR=0.053 with 501 independent three-dimensional diffractometer data. A full matrix least squares refinement yielded for one of the two U-positions a site occupancy factor of 0.82. A quantitative electronprobe microanalysis confirmed the corresponding U:Te ratio. A discussion of the charge balance is given. From reflectivity measurements the refractive indexn of cliffordite was determined to be 2.25(2) for =5890 Å.

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Nichtstöchiometrischer, hydrothermal synthetisierter Cliffordit

Zusammenfassung Die Struktur von hydrothermal synthetisiertem Cliffordit, Formel angenähert UTe₃O₉, RaumgruppePa3-T _h ⁶ ,a=11,335(5) Å, wurde mit 501 unabhängigen dreidimensionalen Diffraktometerdaten aufR=0,053 verfeinert. Eine Least Squares Rechnung (volle Matrix) ergab für die eine der beiden U-Positionen den Besetzungsfaktor 0,82. Eine quantitative Messung mit der Elektronenstrahlmikrosonde bestätigte dieses Ergebnis. Der Ladungsausgleich wird diskutiert. Der Brechungsquotient von Cliffordit wurde für =5890 Å mittels Reflexionsmessungen zu 2,25(2) bestimmt.

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With 1 Figure     

Verfeinerung der Kristallstruktur des Teschemacherits,NH4CO2(OH)

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Minerals Teschemacherit, NH₄CO₂(OH), (a=7,255,b=10,709,c=8,746 Å;Z=8, Raumgruppe:Pccn) wurde an synthetischem Material mit 3-dimensionalen Röntgendaten verfeinert. Die Struktur wird aus parallel [001] verlaufenden [CO₂(OH)]^–-Ketten aufgebaut. Wasserstoffbrücken zu [NH₄]⁺-Gruppen verbinden diese Ketten zu einem 3-dimensionalen Gerüst.

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Refinement of the crystal structure of teschemacherite, NH₄CO₂(OH)

Summary The crystal structure of the mineral teschemacherite, NH₄CO₂(OH), (a=7.255,b=10.709,c=8.746 Å,Z=8, space group:Pccn) was refined with 3-dimensional X-ray data using synthetic material. The structure is built up by [CO₂(OH)^–-chains parallel to [001]. Hydrogen bridges of the [NH₄]⁺-group connect these chains to a 3-dimensional network.

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Mit 1 Abbildung     

The crystal structure of stringhamite

Summary The crystal structure of stringhamite, Ca[Cu(SiO₄)](H₂O),a=5.030(2),b=16.135(3),c=5.343(1) Å, =102.96(1)^o,V=422.7(2) ų,Z=4, space groupP2₁/c, has been solved by direct methods and refined by a full-matrix least-squares procedure to anR index of 3.7% for 1009 observed (3 ) reflections measured on a twinned crystal. The structure has one H₂O molecule in its unit formula, rather than two as reported by previous study. As suggested by its formula, stringhamite is a neosilicate with Cu²⁺ in square planar coordination and Ca in [7]-coordination that approximates a diminished square antiprism.The fundametal building block of the stringhamite structure is a [Cu(SiO₄)O₃]^8– heteropolyhedral cluster that polymerizes in two dimensions by corner-sharing between the squares and tetrahedra to form the structure module, a [Cu(SiO₄)]^2– heteropolyhedral sheet parallel to (010). These sheets are linked together by Ca atoms and hydrogen-bonding involving the H₂O anioris in the structure.

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Die Kristallstruktur des Stringhamits

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Stringhamits, Ca[Cu(SiO₄)](H₂O),a=5,030(2),b=16,135(3),c=5,343(1) Å, =102,96(1)^o,V=422,7(2) ų,Z=4, RaumgruppeP2₁/c, wurde mit direkten Methoden gelöst und für 1009 beobachtete (3 ) Reflexe, die an einem verzwillingten Kristall gemessen worden waren, aufR=3,7 verfeinert. Die Struktur enthält nur ein H₂O-Molekül pro Formeleinheit und nicht zwei, wie in einer früheren Arbeit angegeben wurde. In Übereinstimmung mit seiner Formel ist Stringhamit ein Nesosilikat, Cu²⁺ hat eine planare 4-Koordination und Ca eine 7-Koordination, die einem tetragonalen Antiprisma mit einer unbesetzten Ecke ähnelt.Der fundamentale Baublock in der Struktur des Stringhamits ist eine heteropolyedrische [Cu(SiO₄)O₃]^8–-Gruppe. Diese polymerisieren über gemeinsame Ecken zwischen den Quadraten und den Tetraedern in zwei Richtungen zur Baueinheit, einer heteropolyedrischen [Cu(SiO₄)]^2–-Schicht parallel (010). Diese Schichten werden durch Ca-Atome und Wasserstoffbrücken, welche die H₂O-Anionen einbeziehen, miteinander verknüpft.

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With 3 Figures     

Hydrothermalsynthese,Formel und Struktur von Mackayit,Fe(OH)[Te2O5]

Zusammenfassung Mackayit, Fe(OH)[Te₂O₅], kristallisiert in der Raumgruppe D _4h ²⁰ =I4₁/acd; a₀=11,704 Å, c₀=14,984 Å; Z=16. Die röntgenographische Strukturaufklärung wurde mit 3-dimensionalen photographischen Daten durchgeführt, wobei sich für 380 beobachtete hkl-Reflexe R=0,072 ergab. Eisen ist verzerrt oktaedrisch von 6 Sauerstoffen umgeben. Die Telluratome liefern ein weiteres Beispiel für die (3+1)-Koordination um Tellur. Die Hydrothermalsynthese von Mackayit aus Eisen (III)-tellurit ist bei 170°C gelungen.

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Hydrothermal synthesis, chemical formula, and crystal structure of mackayite, Fe(OH)[Te₂O₅]

Summary Mackayite, Fe(OH)[Te₂O₅], crystallizes in space group D _4h ²⁰ =14₁/acd; a₀=11,704 Å, c₀=14,984 Å; Z=16. The structure has been determined by 3-dimensional photographic data; R=0,072 for 380 observed hkl-relflections. In mackayite iron has a distorted octahedral coordination. The Teatoms are (3+1)-coordinated. Mackayite can be synthesized from iron (III)-tellurite under hydrothermal conditions at 170°C.

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Mit 6 Abbildungen     

Petalit,LiAlSi4O10: Verfeinerung der Kristallstruktur,Diskussion der Raumgruppe und Infrarot-Messung

Zusammenfassung Die Kristallstruktur von Petalit, LiAlSi₄O₁₀ (a _o =11,7540(11) Å,b _o =5,1395(5) Å,c _o =7,6296(7) Å, =113,04(1)°;Z=2; RaumgruppeC _2h ⁴ -P2/a wurde an natürlichem Material für 1926 Reflexe aufR=0,031 verfeinert. Li hat tetraedrische Koordination. [Si₄ ^[4]O₁₀]-Schichten sind über [Al^[4]O₄]-Tetraeder zu einem dreidimensionalen Gerüst verknüpft. Signifikante Anhaltspunkte für eine Symmetrieerniedrigung nachC _s ² -Pa wurden nicht gefunden. Messungen des Infrarot-Pleochroismus an orientiert geschliffenen Platten von Petalit zeigen das Vorhandensein von wenigen Zehntel Gewichtsprozent OH und deren Orientierung.

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Petalite, LiAlSi₄O₁₀: Refinement of the crystal structure and discussion of the space group and infrared measurements

Summary The crystal structure of natural petalite, LiAlSi₄O₁₀ (a _o =11.7540(11) Å,b _o =5.1395(5) Å,c _o =7.6296(7) Å, =113.04(1)°;Z=2; space groupC _2h ⁴ -P2/a), was refined using 1926 reflexions toR=0.031. Li has tetrahedral coordination. [Si₄ ^[4]O₁₀] sheets are connected by [Al^[4]O₄] tetrahedra to form a three-dimensional network. Significant evidence for the lower symmetryC _s ² -Pa was not found. The measurements of the infrared pleochroism in oriented petalite crystal plates show evidence of OH groups, in the range of a few tenths of weight percent, as well as their orientation.

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Mit 3 Abbildungen     

A re-appraisal of the chemical formula of nealite,Pb4Fe(AsO3)2Cl4 . 2H2O,on the basis of a crystal structure determination

Summary A crystal structure determination of the mineral nealite, Pb₄Fe(AsO₃)₂Cl₄ . 2H₂O, (a = 6.548(4), b = 10.243(8), c = 5.587(3) [Å]; = 96.2(1), = 89.6(1), = 97.7(1) [°]; Z = 1; space group ) was performed using single crystal X-ray data and a direct method strategy; the structural parameters were fitted by least squares techniques. The structure is characterized by isolated FeO₂Cl₂(H₂O)₂ octahedra (Fe-O: 2.08 Å, 2x, and 2.12 Å, 2x, Fe-Cl: 2.60 Å, 2x) and AsO₃ pyramids (As-O from 1.79 to 1.89 Å) which are connected by PbO₄Cl₄ and PbO₅Cl₄ polyhedra to a framework (with Pb-O distances from 2.22 to 3.34 Å, Pb-Cl distances from 3.10 to 3.54 Å). Oscillation photographs, exposed for 20 h, show very faint streaks indicating a doubling of c, probably caused by a partial ordering of a split lead atom position. Nealite is the first mineral found to contain a divalent iron atom coordinated to oxygen and chlorine atoms simultaneously.

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Änderung der chemischen Formel des Nealits, Pb₄Fe(AsO₃)₂Cl₄ . 2H₂O, basierend auf der Kristallstrukturbestimmung

Zusammenfassung Die Kristallstrukturbestimmung des Minerals Nealit, Pb₄Fe(AsO₃)₂Cl₄ . 2H₂O, a = 6.548(4), b = 10.243(8), c = 5.587(3) [Å]; = 96.2(1), = 89.6(1), = 97.7(1) [°]; Z = 1; Raumgruppe ) wurde anhand von röntgenographischen Einkristalldaten mit direkten Methoden durchgeführt und die Strukturparameter nach der Methode der kleinsten Quadrate verfeinert. Die Kristallstruktur ist charakterisiert durch isolierte FeO₂Cl₂(H₂O)₂-Oktaeder (Fe-O: 2.08 Å, 2x, und 2.12 Å, 2x, Fe-Cl: 2.60 Å, 2x) und AsO₃-Pyramiden (As-O von 1.79 Å bis 1.89 Å), welche durch PbO₄Cl₄ und PbO₅Cl₄-Polyeder zu einem Gerüst verknüpft sind (Pb-O von 2.22 bis 3.34 Å und Pb-Cl von 3.10 bis 3.54 Å). Schwenkaufnahmen, etwa 20 h belichtet, zeigen sehr feine Schwärzungsstreifen, die auf eine Verdopplung von c hinweisen, möglicherweise durch eine teilweise Ordnung einer aufgespaltenen Position eines Bleiatoms hervorgerufen. Nealit ist das erste Mineral, in dem ein zweiwertiges Eisenatom gleichzeitig an Sauerstoff- und Chloratome gebunden ist.

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Dedicated to Prof. Dr. Josef Zemann (Vienna) on the occasion of his 70^th birthday

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With 1 Figure     

Thaumasite from the Tschwinning mine,South Africa

Summary Thaumasite from the manganese mine of Tschwinning, South Africa, has the formula Ca_3.097 Si_1.062OH_6.372(CO₃)_0.994(SO₄)_1.000·11.596 H₂O. Unit cell parameters (a=11.013(2) Å,c=10.379(5) Å,V=1090.1(6) ų) and refraction indices (n_e=1.458(2),n _o=1.498(2)) compare well with the best ones available in the literature. The IR spectrum and DT-TG profiles are given. Contradictions between the IR spectrum, a recent structural refinement and the DT-TG are discussed, but cannot be explained satisfactorily.

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Thaumasit aus der Mangan-Mine von Tschwinning, Süd-Afrika

Zusammenfassung Thaumasit aus der Mangan-Mine von Tschwinning, Süd-Afrika, besitzt die Formel Ca_3.097 Si_1.062OH_6.372(CO₃)_0.994(SO₄)_1.000·11.596 H₂O. Die Parameter der Elementarzelle (a=11.013(2) Å,c=10.379(5) Å,V=1090.1(6) ų) und die Brechungsindizes (n _e=1.458(2),n _o=1.498(2)) zeigen gute Übereinstimmung mit verfügbaren Literaturdaten. Es werden ein IR-Spektrum und DT-TG-Profile präsentiert. Gegensätze zwischen dem IR-Spektrum, einer neueren Strukturverfeinerung und dem DT-TG werden diskutiert, können jedoch nicht zufriedenstellend erklärt werden.

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With 2 Figures     

Die Kristallstruktur des Johannits,Cu(UO2)2(OH)2(SO4)2·8H2O

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Johannits wurde anhand eines verzwillingten Kristalls von Joachimsthal, Böhmen, mit dreidimensionalen Röntgendaten bestimmt und für 2005 unabhängige Reflexe aufR=0,039 verfeinert. Johannit kristallisiert triklin, RaumgruppeP1, mita=8,903 (2),b=9,499 (2),c=6,812 (2) Å, =109,87 (1) =112,01 (1), =100,40 (1)° undV=469,9 ų. Chemische Formel und Zellinhalt lauten Cu(UO₂)₂(OH)₂(SO₄)₂·8H₂O, das ist um zwei H₂O-Moleküle mehr als bisher angenommen. In der Struktur sind pentagonal dipyramidale (UO₂)(OH)₂O₃-Polyeder paarweise über eine von zwei OH-Gruppen gebildete Kante zu Doppelpolyedern und diese wiederum durch SO₄-Gruppen zu (UO₂)₂(OH)₂(SO₄)₂-Schichten parallel (100) verknüpft. Die Schichten sind parallel über gestreckte Cu(H₂O)₄O₂-Oktaeder und Wassermoleküle miteinander verbunden. Folgende Bindungslängen wurden gefunden: U–O=1,78 Å (2x) und 2,34–2,39 Å (5x); Cu–O=1,97 Å (4x) und 2,40 Å (2x); =1,47 Å; O–O in Wasserstoffbrücken 2,71–2,91 Å (8x) und 3,30 Å.

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The crystal structure of johannite, Cu(UO₂)₂(OH)₂(SO₄)₂·8H₂O

Summary The crystal structure of johannite has been determined from threedimensional X-ray data measured on a twinned crystal from Joachimsthal, Böhmen, and has been refined toR=0.039 for 2005 independent reflections. Johannite crystallizes triclinic, space groupP1, witha=8.903 (2),b=9.499 (2),c=6.812 (2) Å, =109.87(1), =112.01(1), =100.40 (1)° andV=469.9 ų. Chemical formula and cell content are Cu(UO₂)₂(OH)₂(SO₄)₂·8H₂O, by two H₂O molecules more than previously assumed. Pairs of pentagonal dipyramidal (UO₂) (OH)₂O₃ polyhedra form double polyhedra by edgesharing via two OH groups. The double polyhedra are linked by the SO₄ tetrahedra to form layers (UO₂)₂(OH)₂(SO₄)₂ parallel zu (100). These layers are interconnected parallel toa by elongated Cu(H₂O)₄O₂ octahedra and water molecules. Following bond lengths have been observed: U–O=1.78 Å (2x) and 2.34–2.39 Å (5x); Cu–O=1.97 Å (4x) and 2.40 Å (2x); =1.47 Å; O–O for hydrogen bonds 2.71–2.91 Å (8x) and 3.30 Å.

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Mit 2 Abbildungen     

Fibroferrite: A mineral with a {Fe(OH) (H2O)2SO4} spiral chain and its relationship to Fe(OH)SO4, butlerite and parabutlerite

Summary The mineral fibroferrite has the chemical formula Fe(OH)SO₄·xH₂O; the value forx has not been definitely settled, but as a rule it is found to be near five. Several symmetries are given in the literature.A sample from Saint Felix de Paillères, France, proved to be rhombohedral with space group R3; lattice constants for the hexagonal cell area=24.176,c=7.656 Å. As calculated from the experimental density (=1.95 g·cm^–3)Z=18 for this cell. Intensities were collected on an automated X-ray diffractometer from a thin fiber extended along [00.1]. The structure was determined by Patterson and Fourier methods. Least squares refinement with 818 observed reflections resulted inR=0.076.The structure contains hydroxo-bridged {Fe(OH)(H₂O)₂SO₄} spiral chains built of [Fe(OH)₂(H₂O)₂O₂] octahedra and SO₄ tetrahedra. Hydrogen bonds provide connections between these chains. The spiral chains are a stereoisomer variant of the hydroxo-bridged linear chains of Fe(OH)SO₄, butlerite and parabutlerite. A comparison of these compounds is givenm to understand the relationship between the structure and their water content.

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Fibroferrit: Ein Mineral mit einer {Fe(OH)(H₂O)₂SO₄} Spiralkette und seine Beziehung zu Fe(OH)SO₄, Butlerit und Parabutlerit

Zusammenfassung Das Mineral Fibroferrit hat die chemische Formel Fe(OH)SO₄·xH₂O; der Wert furx scheint nicht endgültig geklärt zu sein, liegt aber meist nahe 5. Verschiedene Symmetrien werden in der Literatur angegeben.Eine Probe von Saint Felix de Paillères, Frankreich, erwies sich als rhomboedrisch mit der Raumgruppe R3; die Gitterkonstanten der hexagonalen Zelle sinda=24,176,c=7,656 Å. Die experimentelle Bestimmung der Dichte (=1,95 g·cm^–3) führt für diese Zelle zuZ=18. Von einer nach [00.1] gestreckten dünnen Faser wurden die Intensitäten auf einem automatischen Röntgendiffraktometer gesammelt. Die Struktur wurde mit Patterson-und Fouriersynthesen gelöst. Eine Verfeinerung nach der Methode der kleinsten Quadrate führte für 818 beobachtete Reflexe aufR=0,076.Die Struktur enthält durch Hydroxil-Gruppen verknüpfte {Fe(OH)(H₂O)₂SO₄}-Spiralketten, die aus [Fe(OH)₂(H₂O)₂O₂]-Oktaedern und SO₄-Tetraedern aufgebaut sind. Die Spiralketten von Fibroferrit sind eine stereoisomere Variante der annähernd linearen Fe–O–S-Ketten von Fe(OH)SO₄, Butlerit und Parabutlerit. Diese Verbindungen werden mit Fibroferrit verglichen, um Beziehungen zwischen Struktur und Wassergehalt zu verstehen.

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With 2 Figures

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Paper presented at the Fifth European Crystallography Meeting, Copenhagen, Denmark 1979.     

Cyrilovite from Italy: Structure and crystal chemistry

Summary The crystal structure of the cyrilovite from Bosa, Sardinia, Italy, a new locality for this rare mineral, has been refined in the P 4₁2₁2 space group to aR value of 0.053 for 907 observed reflections. The structure consists of sheets of Fe³⁺-centered octahedra sharing vertices to form a square net, in the center of which the 8-fold coordinated Na+ ion is located. The Na-Fe-O sheets are linked together by P0₄ distorted tetrahedra and by hydrogen bonds. The unit-cell parameters (a = 7.313 (2) Å,c = 19.315 (3) Å, V = 1033.0 (4) Å3,c/a 2.641) are substantially greater than those of wardite, the other endmember of the solid solution series. The chemistry is close to the end-member, but shows a limited solid solution of Al for Fe, and of Ca for Na; the latter may imply a yet poorly known possibility of vacancies in the 8-fold coordinated sites. The IR spectra show the presence of AI substituting for Fe³⁺ in the form of additional weak bands.[

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Cyrilovit aus Italien:Struktur und kristallchemie

Zusammenfassung Die Kristallstruktur von Cyrilovit aus Bosa, Sardinien, Italien - einem neuen Fundort dieses seltenen Minerals - wurde in Raumgruppe P 4₁2₁2 auf einen R-Wert von 0,053 für 907 beobachtete Reflexe verfeinert. Die Struktur besteht aus Schichten; Oktaeder mit Fe³⁺ als Zentralatom werden über Ecken zu einem quadratischen Netz verknüpft, wobei in der Mitte ein 8-koordiniertes Na+-Ion liegt. Die Na-Fe-O-Schichten werden durch verzerrte PO₄-Tetraeder und durch Wasserstoffbrückenbindungen verknüpft. Die Gitterparametera = 7,313 (2) Å,c = 19,315 (3) Å,V = 1033,0 (4) Å3,c/a = 2,641) sind wesentlich größer als jene des Wardits, dem zweiten Endglied dieser Mischkristallreihe. Die chemische Zusammensetzung kommt dem Endglied nahe, zeigt jedoch einen geringfügigen Ersatz von AI für Fe bzw. von Ca für Na; letzterer dürfte auf die bisher nur wenig beachtete Möglichkeit von Leerstellen in der 8-koordinierten Position hindeuten. Das IR-Spektrum zeigt aufgrund zusätzlicher schwacher Banden das Vorliegen des Ersatzes von Al für Fe³⁺.

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With 3 Figures     

Die Kristallstruktur von Poughit,Fe2[TeO3]2[SO4]·3H2O

Zusammenfassung Poughit, Fe₂[TeO₃]₂[SO₄]·3H₂O, kristallisiert in der Raumgruppe C_2v ⁹=P 2₁nb;a ₀=9,66 Å,b ₀=14,20 Å,c ₀=7,86 Å; Z=4. Die Kristall-struktur wurde aus photographischen Röntgendaten mit Hilfe dreidimensionaler Patterson- und Fourier-Funktionen ermittelt. In der Atomanordnung ist das Eisen verzerrt oktaedrisch von sechs Sauerstoffen umgeben. Die Telluratome bilden mit drei Sauerstoffen trigonale Pyramiden, welche die Eisenoktaeder in zwei Dimensionen verknüpfen.

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The crystal structure of Poughite, Fe₂[TeO₃]₂[SO₄]·3H₂O

Summary Poughite, Fe₂[TeO₃]₂[SO₄]·3H₂O, crystallizes in space group C_2v ⁹=P 2₁nb;a ₀=9.66 Å,b ₀=14.20 Å,c ₀=7.86 Å; Z=4. The crystal structure is derived from photographic X-ray data by means of 3-dimensional Patterson-and Fourier-functions. In the atomic arrangement the iron has a distorted octahedral coordination. The Te-atoms form with three oxygens trigonal pyramids which connect the iron-octahedra to 2-dimensional sheets.

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Mit 2 Abbildungen     

The crystal structure of meta-uranocircite II,Ba(UO2)2(PO4)2·6H2O

Summary The crystal structure of meta-uranocircite II, Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O, has been determined with a synthetic crystal using three-dimensional X-ray techniques.R=0.071 andR _w =0.064 were obtained for 1743 observed reflections. Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O is monoclinic, space groupP112₁/a, a=9.789,b=9.822,c=16.868 Å, =89.95° andZ=4. The structure consists of slightly corrugated UO₂PO₄ layers parallel (001). The layers are connected by Ba atoms and H₂O molecules. Uranium exhibits a (2+4)-coordination with mean U-O bond lengths of 1.78 Å for the uranyl oxygens and 2.28 Å for the phosphate oxygens. The average P-O bond length is 1.52 Å. Barium is coordinated by two uranyl oxygens. two phosphate oxygens and five water molecules. The Ba–O bond lengths vary from 2.74 to 3.11 Å. Two of the six water molecules of the formula are not bonded to barium.

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Die Kristallstruktur des Meta-Uranocircits II, Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Meta-Uranocircits II, Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O, wurde anhand eines künstlichen Kristalls mit dreidimensionalen Röntgendaten bearbeitet und für 1743 Reflexe aufR=0,071 undR _w =0,064 verfeinert. Ba(UO₂)₂(PO₄)₂·6H₂O kristallisiert monoklin in der RaumgruppeP112₁/a, a=9,789,b=9,882,c=16,868 Å, =89,95° und einem Zellinhalt von vier Formeleinheiten. Die Struktur besteht aus schwach gewellten UO₂PO₄-Schichten parallel (001), die durch Ba-Atome und H₂O-Moleküle miteinander verknüpft sind. Uran besitzt oktaedrische (2+4)-Koordination mit mittleren U-O-Abständen von 1,78 Å für die Uranylsauerstoffatome und 2,28 Å für die Phosphatsauerstoffatome. Die P-O-Abstände der Phosphattetraeder messen im Mittel 1.52 Å. Barium ist von je zwei Uranyl- und Phosphatsauerstoffatomen sowie von fünf Wassermolekülen koordiniert. Die Ba-O-Abstände betragen 2,74–3,11 Å. Von den sechs H₂O-Molekülen der Formel sind zwei nicht an Barium gebunden.

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With 3 Figures     

Joesmithite,a plumbous amphibole revisited and comments on bond valences

Summary Joesmithite is a complex clinoamphibole which contains at least 14 components in its formula. Its ideal formula would be PbCa₂ Mg₃ Fe ₂ ³⁺ (Si₆Be₂O₂₂) (OH)₂. It is monoclinic holosymmetric, an ordered derivative of theC2/m clinoamphiboles,a = 9.915(2),b = 17.951(4),c = 5.243(1)Å, = 105.95(2)°, Z = 2, space groupP2/a, D(obs) = 3.83(1), D(cal) = 3.91 g cm^-3. R = 0.056 for 2299 independent F₀.The cells of joesmithite and pargasitic amphibole were compared according to differences, , in their structure cells. The same procedure was applied to the margarosanite, PbCa₂Si₃O₉ and walstromite, BaCa₂Si₃O₉ pairs. In both pairs, the anion positions differed by 0.2 Å at most, but the Pb/A, Pb/Ba differences ranged from 0.4 to 0.6 Å. The lone pair Pb²⁺ cation responds according to the bond valence sums of its coordinating anions compared with its closed core counterpart.It appears that when the bond valence sums for the coordinating anions are different, Pb²⁺ moves toward the most underbonded anion. If the anion bond valence sums are equal for all vertices of the coordinating polyhedron (as in wulfenite, Pb²⁺Mo⁶⁺O₄), then Pb²⁺ does not shift.

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Joesmithit, Neubearbeitung eines bleihältigen Amphibols und Kommentar zu den Bindungsstärken

Zusammenfassung Joesmithit ist ein komplex zusammengesetzter Klinoamphibol, der rumindest 14 Komponenten in seiner Formel aufweist. Die idealisierte Formel lautet PbCa₂Mg₃Fe ₂ ³⁺ (Si₆Be₂O₂₂)(OH)₂. Er ist monoklin holoedrisch und von den geordnetenC2/m-Klinopyroxenen abgeleitet,a = 9,915(2),b = 17,951(4),c = 5,243(1) Å,ß = 105,95(2)°, Z = 2, RaumgruppeP2/a, D(beob) = 3,83(1), D(ber) = 3,91 g cm^-3. R = 0,056 für 2299 unabhängige F₀.Die Elementarzellen von Joesmithit und einem pargasitischen Amphibol wurden in Bezug auf deren Struktur verglichen, ebenso jene von Margarosanit, PbCa₂Si₃O₉, und Walstromit, BaCa₂Si₃O₉, In beiden Paaren differieren die Positionen der Anionen um maximal 0,2 Å, die Unterschiede Pb/A = (Na, K, ) und Pb/Ba betragen 0,4 und 0,6 Å. Das ein einsames Elektronenpaar aufweisende Kation Pb²⁺ folgt den Bindungsstärken der koordinierenden Anionen im Vergleich zu den Pendents mit abgeschlossener Elektronenschale.Differieren die Bindungsstärken der koordinierenden Anionen, bewegt sich Pb²⁺ offensichtlich auf das am schwächsten abgesättigte Anion zu. Falls die Summe der Bindungsstärken an den Anionen in allen Richtungen des Koordinationspolyeders gleich sind (wie im Wulfenit, Pb²⁺Mo⁶⁺O₄), dann kommt es zu keiner Verschiebung des Pb-Atoms.

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Dedicated to Prof. Josef Zemann, Keeper of the flame of chemical crystallography

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Deceased

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With 2 Figures     

The crystal structure of sarcolite

Summary The crystal structure of sarcolite from Monte Somma (Vesuvius), Na(Na, K, Fe, Mg)<1 Ca₆[Al₄Si₆O₂₃](OH, H₂O)<2 [(Si,P)O₄]_0.5[(CO₃, Cl)]_0.5, space groupI4/m witha=12,343(5)Å,c=15,463(5)Å andZ=4, has been determined from X-ray data collected on an automatic diffractometer. The 1637 independent reflections withI>2 (I) converged to a conventionalR value of 0.054 with partially anisotropic factors.The tetrahedral framework in sarcolite has a sharing coefficient of 1.85. Mean Si–O and Al–O distances are 1.616 and 1.763 Å, respectively. Isolated (Si, P)O₄, CO₃, OH, H₂O and Cl species occupy cavities in the tetrahedral framework in a partially disordered way. The two crystallographically different Ca atoms coordinate respectively with 5 and 6 framework oxygens; further contacts occur with available anions. Ca–O distances range from 2.34 to 2.69 Å. Na atoms coordinate with 4 oxygens of the tetrahedral frame and one from the CO₃ groups.A structure analysis of a sarcolite crystal baked out at 1100°C confirmed some structural details involving atoms occupying cavities in the tetrahedral framework.

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Die Kristallstruktur des Sarkoliths

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Sarkoliths vom Monte Somma (Vesuv), Na(Na, K, Fe, Mg)<1 Ca₆[Al₄Si₆O₂₃](OH, H₂O)<2[(Si, P)O₄]_0,5[(CO₃, Cl)]_0,5, RaumgruppeI4/m,a ₀=12,343(5)Å,c ₀=15,463(5)Å,Z=4, wurde aus Röntgendaten, die auf einem automatischen Diffraktometer gesammelt worden waren, bestimmt. Der konventionelleR-Wert für 1637 kristallographisch unabhängige Reflexe mitI>2 (I) konvergierte mit partiell anisotropen Temperaturfaktoren auf 0.054.Der Verknüpfungskoeffizient des Tetraedergerüstes in Sarkolith ist 1,85. Die mittleren Si–O-bzw. Al–O-Abstände sind 1,616Å und 1,763 Å. Isolierte Strukturbestandteile (Si, P)O₄, CO₃, OH, H₂O und Cl besetzen zum Teil ungeordnet die Hohlräume des Tetraedergerüstes. Die beiden kristallographisch verschiedenen Ca-Atome werden von funf bzw. sechs Sauerstoffen des Gerüstes koordiniert, weitere Kontakte bestehen zu verfügbaren Anionen. Die Ca–O-Abstände variieren von 2,34 bis 2,69 Å. Die Na–Atome sind von vier Sauerstoffen des Tetraedergerüstes und von einem weiteren der CO₃-Gruppen koordiniert. Die Strukturanalyse eines bei 1100°C getemperten Sarkolithkristalls bestätigte einige Details über die Atome, welche die Hohlräume des Tetraedergerüstes besetzen.

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With 4 Figures     

Die Kristallstruktur des Ferrinatrits,Na3Fe[SO4]3 · 3H2O

Zusammenfassung Die Kristallstruktur des Ferrinatrits, Na₃Fe[SO₄]₃·3H₂O, Raumgruppe ,a _o=15,560 Å,c _o=8,666 Å,Z=6, wurde mittels der mit einem Zweikreis-Diffrak tometer gemessenen Röntgen-Intensitäten bestimmt und für 1591 symmetrieunabhängigeF _obs aufR=0,047 verfeinert. In Ferrinatrit sind FeO₆-Oktaeder und Sulfattetraeder über gemeinsame Ecken zu Ketten verknüpft. Diese Ketten verlaufen parallelz und sind untereinander über Natriumionen und Wassermoleküle verbunden. Die Mittelwerte der wichtigsten Bindun gslängen betrgen: Fe–O=1,997 Å, S–O=1,474 Å, Na–(4×O+2×Ow)=2,49 Å.

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The crystal structure of ferrinatrite, Na₃Fe[SO₄]₃ · 3H₂O

Summary The crystal structure of ferrinatrite, Na₃Fe[SO₄]₃·3H₂O, space group ,a ₀=15.560 Å,c ₀=8.666 Å,Z=6, was determined from X-ray intensities measured on a 2-circle diffractometer and was refined using 1591 independentF _obs toR=0.047. FeO₆ Octahedra and sulfate tetrahedra share common corners to from infinite chains which run parallel toz and are linked by sodium ions and water molecules. Important average bond lengths are: Fe–O=1.997 Å, S–O=1.474Å, Na-(4×0+2×Ow)=2.49 Å.

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Mit 2 Abbildungen

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Herrn Prof. DDr.H. Wieseneder zum 70. Geburtstag gewidmet.     

The structure type of Joaquinite

Summary The structure type of joaquinite has been derived from precession photographs (Mo radiation) of a polysynthetic twin. Space group: C 2/m; lattice constants:a=10.50Å,b=9.58Å;c=11.78Å;=109°32;cell content: Ba₄Fe₂RE₄Ti₄O₄[Si₄O₁₂]₄.The atomic arrangement was determined by Patterson-, Fourier-, and (F₀–F_c)-syntheses. The least squares refinement (with isotropic temperature factors) led toR=0.16. The authors are of the opinion that this relativeley highR-value is due to the poor quality of the crystal.The main structural feature are double layers of [Si₄O₁₂]-rings parallel to (001) which are connected by 10-coordinated Ba and octahedrally coordinated Ti. These double layers have pseudo-symmetry C mmm, with mirror planes perpendicular toa, b, andc ^*. They are stacked alongc ^* and translated –3/8a. The orthorhombic pseudo-symmetry allows also the translation +3/8a which is responsible for both the formation of twins and the frequent stacking disorder. The described double layers are connected by 7-coordinated RE and 4-coordinated Fe.The rôles of Fe, which has an occupancy of only 1/2, and of Na and OH. which are reported in published analyses, are discussed.

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Der Strukturtyp von Joaquinit

Zusammenfassung Der Strukturtyp von Joaquinit wurde aus Präzessionsaufnahmen (MoStrlg.) eines polysynthetischen Zwillings abgeleitet. Raumgruppe: C 2/m; Gitterkonstanten:a=10,50Å;b=9,58Å,c=11,78Å; =109°32, Zellinhalt: Ba₄Fe₂SE₄Ti₄O₄[Si₄O₁₂]₄.Die Atomanordnung wurde aus Patterson-, Fourier- und (F₀–F_c)-Synthesen abgeleitet. Die Verfeinerung mit der Methode der Kleinsten Quadrate führte (mit isotropen Temperaturfaktoren) aufR=0,16. Die Autoren sind der Ansicht, daß dieser relativ hoheR-Wert von der schlechten Qualität des Kristalles herrührt.Wesentliches Strukturmotiv sind Doppelschichten von [Si₄O₁₂]-Ringen parallel (001), die durch 10-koordiniertes Ba und oktaedrisch koordiniertes Ti verknüpft werden. Diese Doppelschichten haben die Pseudosymmetrie C mmm mit Symmetrieebenen senkrechta, b undc ^*. Sie werden nachc ^* gestapelt und um –3/8a translatiert. Die rhombische Pseudosymmetrie läßt andererseits die Translation +3a zu, was für die Zwilligsbildung und die häufige Stapelungsunordnung verantwortlich ist. Diese Doppelschichten werden weiter durch 7-koordinierte SE und 4-koordinertes Fe verknüpft.Die Rollen des Fe, welches eine Punktlage nur zur Hälfte besetzt, und des Na und OH, welche in publizierten Analysen angegeben werden, werden diskutiert.

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Mit 10 Abbildungen