|
Минералы, содержащие формально одновалентную ртуть
Исследования строения природных галогенидов диртути - кузьминита, каломели, мошелита - состава Hg2X2 (X = F, Cl, Br, I) были начаты в 1925 году с определения параметров элементарных ячеек соединений и координат атомов по порошковым данным и закончены только в 1989 году определением кристаллической структуры каломели с помощью порошковой нейтронографии, которое окончательно подтвердило существование гантели (Hg-Hg)2+ с расстоянием Hg-Hg = 2.595 [2].
Ряд ртутных минералов, содержащих (Hg2)2+ -пары, при учете всех прочных межатомных связей представляют собой трехмерные ртуть-кислородные каркасы [2] (см. таблицу). Так в исследованном нами шаховите [3] между атомами кислорода соседних Sb-октаэдров существуют короткие контакты, объединяющие их в слои (рис. 1), которые, в свою очередь, связываются в каркас (Hg2)2+-гантелями. В уникальной структуре шиманскиита октаэдры MO6 (M = Ni, Mg) связаны с линейными фрагментами -O-Hg-Hg-O- в прочный каркас с крупными туннелями диаметром до13 (рис.2). В этих туннелях расположены относительно слабо связанные друг с другом разупорядоченные CO3-группы и молекулы воды, на основании чего этот минерал можно считать несиликатным цеолитом, т.е. соединением, содержащим большие полости или каналы (так называемые молекулярные сита). В единственном известном природном оксителлуриде ртути - магнолите - обнаружены низкие степени окисления атомов Hg и Те. В его структуре ртуть-кислородные линейные фрагменты -O-Hg-Hg-O- соединены атомами Те в зигзагообразные цепи, связанные короткими контактами О-О в трехмерную конструкцию. В эдгарбейлиите, первом структурно охарактеризованном силикате ртути, трехмерный каркас образован за счет объединения (Hg2)2+-гантелей и диортогрупп [Si2O7] короткими связями Hg-O.
Известно два природных арсената, содержащих низковалентную ртуть. Структура минерала чурсинита представляет собой гофрированные слои из (Hg2)2+-катионов и (AsO4)3--анионов, объединенных связями Hg-O. Недавно нами уточнена кристаллическая структура кузнецовита [4]. Это второе изученное редчайшее природное соединение (о первом, терлингуаите, речь пойдет ниже) с циклическими группами (Hg3)4+ и формальной степенью окисления Hg +4/3. В кубической структуре вдоль каждой из координатных осей идет чередование Hg3-треугольников и AsO4-тетраэдров. Принимая во внимание только короткие Hg-O связи, в структуре можно выделить каркас с полостями, в которых располагаются ионы хлора
|