Josef Zemann

Abstandsberechnungen und gitterenergetische Berechnungen an Granaten

Bei systematischer Variation der Kristallstruktur der Tonerde-Granate erhalt man bei Konstanthaltung der Si-O- und Al-O-Abstande nicht nur fur die experimentell bestimmte Atomanordnung interatomare Abstande, die mit den klassischen Wirkungsradien der Ionen in Ubereinstimmung stehen, sondern auch fur Modelle mit idealen SiO4-Tetraedern (vor allem fur Grossular). Die Berechnung der elektrostatischen Gitterenergien ergibt, das die Coulombschen Krafte (wieder bei konstanten Si-O- und Al-O-Abstanden) danach streben, die SiO4-Tetraeder zu gestreckten tetragonalen Disphenoiden zu verzerren und sie ferner so gegenuber der experimentell bestimmten Struktur zu verdrehen, das dadurch die Gitterkonstante verkleinert wird. Diese Tendenz wird fur alle berucksichtigten Ladungsverteilungen innerhalb der SiO44−-Gruppen gefunden, namentlich auch fur jene, in welcher das Silicium die effektive Ladung Null tragt.

Zur Kristallehemie der Granate

Einige Probleme der Kristallchemie besonders mineralogisch wichtiger Granate werden behandelt. Fur den rontgenographischen Befund, das die SiO4-Tetraeder zu einem etwas gestreckten tetragonalen Disphenoid verzerrt sind, wir eine Erklarung gegeben. Die Stabilitatsverhaltnisse der verschiedenen Granate werden vom Standpunkt der Kristallchemie unter wesentlicher Benutzung der Wirkungsradien der Gitterbestandteile diskutiert.

Die Kristallstruktur von Koechlinit, Bi2MoO6

Die Kristallstruktur von Koechlinit,Bi2MoO6 (a = 5,50 A,b =16,24 A,c = 5,49 A,Z = 4, Raumgruppe:C mca), wird aus Patterson- und Fourierprojektionen nach den beiden kurzeren Achsen bestimmt. Die Struktur enthalt MoO6-Oktaeder, die jeweils uber 4 Ecken zu Mo[6]O3-Schichten parallel (010) verknupft sind. Bi bildet mit einem Teil der Sauerstoffe (zumindest geometrisch) ahnliche BiO-Schichten wie etwa in BiOCl. Eindeutige Hinweise fur eine Atomanordnung in der niedriger symmetrischen RaumgruppeC 2 ca werden nicht gefunden.

Die kristallographischen Konstanten Yon Löweit

Kunstlich hergestellter Loweit kristallisiert trigonal in kleinen Rhomboedern. Die Gitterkonstanten fur die hexagonale Zelle sind:a = 18,96 A,c = 13,47 A. Die systematischen Ausloschungen fuhren auf die Raumgruppe R 3 oder R 3. Der Zellinhalt wird diskutiert.

Beitrag zum Verständnis von Zustandsdiagrammen in Systemen mit überwiegend heteropolarer Bindung

In Systemen mit vorwiegend heteropolarer Bindung ist (jedenfalls weit unterhalb des Schmelzpunktes) die Freie Energie des Gesamtsystems vor allem durch die elektrostatischen Gitterenergien bestimmt. Ihre Diskussion ermoglicht somit das Verstandnis fur das Auftreten oder Nicht-Auftreten der formal moglichen Kristallphasen. Bei uberschlagsweisen Betrachtungen genugt es, fur die zu erwartenden Phasen die Moglichkeit der Erfullung der Paulingschen Regeln zu verlangen; dann ist das Gitter gut elektrostatisch abgesattigt und die elektrostatische Gitterenergie ist gros.