Etude structurale d'orthovanadates d'alcalins et de plomb cristallisant avec la structure apatite lacunaire

Abstract Les orthovanadates NaPb 4 (VO 4 ) 3 et KPb 4 (VO 4 ) 3 cristallisent avec une structure de type apatite deficitaire en anions. La determination structurale des deux composes montre qu'ils sont isotypes, les donnees cristallographiques obtenues sont les suivantes: hexagonal, P 6 3 / m , Z =2, a =10.060(2) A, c = 7.346(1) A, R =0.047 ( R w= 0.061) pour NaPb 4 (VO 4 ) 3 et a =10.111(2) A, c =7.448(1) A, R =0.076 ( R w = 0.083) pour KPb 4 (VO 4 ) 3 . Dans ces orthovanadates une partie des cations Pb(II) occupe les sites (6 h ) de coordinence six. Les cations de plomb restants et les cations de sodium ou de potassium partagent les sites (4 f ) avec une coordinence neuf. La structure peut etre decrite a l'aide de tetraedres [VO 4 ] 3− et des cations Pb 2+ des sites (6 h ) qui forment les parois des tunnels vides a sections hexagonales, s'etendant le long de la direction [001]. Ces tunnels sont connectes par les polyedres entourant les cations mixtes (Pb/Na) ou (Pb/K) des sites (4 f ). L'existence de ce type d'apatites lacunaires semble etre conditionnee par la presence de paires libres des cations Pb 2+ . Copyright 1998 Academic Press. Orthovanadates NaPb 4 (VO 4 ) 3 and KPb 4 (VO 4 ) 3 crystallize with anionic deficient apatite structure. The crystal structure determination of the two compounds indicates that they are isostructural. The following crystal data were obtained: hexagonal, P 6 3 / m , Z =2, a = 10.060(2) A, c =7.346(1) A, R =0.047 ( R w= 0.061) for NaPb 4 (VO 4 ) 3 and a =10.111(2) A, c =7.448(1) A, R =0.076 ( R w= 0.083) for KPb 4 (VO 4 ) 3 . Some of Pb(II) cations are located in sites (6 h ). The ninefold coordination sites (4 f ) are equally occupied by the other lead cations and the monovalent ions. The structure can be described as built up from [VO 4 ] 3− tetrahedral and Pb 2+ of sixfold coordination cavities (6 h positions), which delimit void hexagonal tunnels running along [001]. These tunnels are connected by cations of mixed sites (4 f ) half occupied by Pb(II) and half by Na + or K + . The existence of this type of lacunar apatite seems to be conditioned by the presence of lone pair cations Pb(II).