Octahedral and tetrahedral patterns in structural mineralogy – nature’s answer to L. Pauling’s fifth rule

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

   Research subject. Structures of minerals with filled octahedral, tetrahedral, and trigonal voids in anionic packages.   Aim. Analysis of the correlation of L. Pauling's rule of parsimony with variety of minerals.   Key points. Using the example of the interrelation between following crystal structures: olivine, norbergite, chondrodite, humite, clinohumite, СdI2, Mg(OH)2, rutile, brookite, anatase, spinel, diaspore, goethite, groutite, stenierite, ramsdellite, VO2, hollandite, todorokite, romanechite, corundum, karelianite, eskolaite, hematite, tetradymite, ilmenite, calcite, magnesite, siderite, rhodochrosite, dolomite, kutnohorite, ankerite, topaz, wurtzite, sphalerite, chalcopyrite, stannite, germanite, enargite, sulvanite, pentlandite, litharge, LiOH, cuprite, cooperite, chalcocite, BCl3, Na3As, covellite and domeykite, a variety of possible topological structures of crystal structures with the presence of various voids in a tightly packed motif of anions, which can be occupied by smaller cations, is demonstrated. Octahedral motifs of various stoichiometry of the ratio of ions forming the package to filled voids, tetrahedral motifs with layers of the same parity and different parity, anion-centered tetrahedral motifs, and trigonal motifs are analyzed.   Conclusions. The explanation for the apparent contradiction between the observed topological diversity of polyhedral motifs and L. Pauling’s fifth rule is given.

Sobre autores

N. Eremin

M.V. Lomonosov Moscow State University; Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, RAS

Email: neremin@mail.ru

T. Eremina

M.V. Lomonosov Moscow State University

O. Gurbanova

M.V. Lomonosov Moscow State University

Bibliografia

  1. Белов Н.В. (1947) Структура ионных кристаллов и металлических фаз. М.: Изд-во АН СССР, 237 с.
  2. Белов Н.В. (1976) Очерки по структурной минералогии. М.: Недра, 344 с.
  3. Борисов C.B., Подберезская Н.В. (1984) Стабильные катионные каркасы в структурах фторидов и оксидов. Новосибирск: Наука, 65 с.
  4. Еремин Н.Н., Гурбанова О.А., Подображных А.Д., Ионидис Н.А., Шванская Л.В., Еремина Т.А. (2024) Важнейшие структурные типы в неорганической химии и минералогии: новые данные. Литосфера, 24(2), 214-225. doi: 10.24930/1681-9004-2024-24-2-214-225
  5. Еремин Н.Н., Еремина Т.А. (2018) Неорганическая кристаллохимия. Кн. 1. М.: КДУ, 394 с.
  6. Еремин Н.Н., Еремина Т.А., Марченко Е.И. (2020) Структурная химия и кристаллохимия : электронное издание сетевого распространения. М.: КДУ, Добросвет, 494 с.
  7. Кривовичев С.В., Филатов С.К. (2001) Кристаллохимия минералов и неорганических соединений с комплексами анионоцентрированных тетраэдров. СПб.: СПбГУ, 200 с.
  8. Урусов В.С., Еремин Н.Н. (2010) Кристаллохимия. Краткий курс. М.: Изд-во МГУ, 256 с.
  9. Урусов В.С. (2013) Симметрия-диссимметрия в эволюции мира: от рождения вселенной до развития жизни на Земле. М.: Либроком, 226 с.
  10. Уэллс А. (1987) Структурная неорганическая химия. Т. 1. М.: Мир, 408 с.
  11. Abe H., Satoh A., Nishida K. et al. (2006) Electrochemical immobilization of Cs in single-crystalline Synroc. J. Solid State Chem., 179, 1521-1524. doi: 10.1016/j.jssc.2006.02.005
  12. Iskrina A.V., Bobrov A.V., Spivak A.V. (2022) Post-spinel phases in the Earth’s mantle. Geochem. Int., 60, 311-324. doi: 10.1134/S0016702922040024
  13. Нawthorne F.C. (2006) Landmark papers: Structure topology. Mineralogical society of Great Britain and Ireland, 301 p.
  14. Lima-de-Faria J. (2012) The close packing in the classification of minerals. Eur. J. Miner., 24, 163-169. doi: 10.1127/0935-1221/2011/0023-2159
  15. Ma J., Fang Z., Yang X. et al. (2021) Investigating hollandite–perovskite composite ceramics as a potential waste form for immobilization of radioactive cesium and strontium. J. Mater. Sci., 56, 9644-9654. doi: 10.1007/s10853-021-05886-2
  16. Pauling L. (1929) The principles determining the structure of complex ionic crystals. J. Amer. Chem. Soc., 51(4), 1010-1026.
  17. Pierce J.W., Goodenough J.B. (1972) Structure of orthorhombic V0.95 Cr0.05O2. Phys. Rev., B5, 4104-4111.
  18. Tamada O., Yamamoto N. (1986) The crystal structure of a new manganese dioxide (Rb0.27 MnO2) with a giant tunnel. Mineral. J., 13(3), 130-140. doi: 10.2465/minerj.13.130

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML

Declaração de direitos autorais © Eremin N.N., Eremina T.A., Gurbanova O.A., 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».