Ahrensit,Asimowit und Fayalit - Hilfe beim Verstehen

[Kupperdroll]

Hallo Experten !

Brauche heute mal Eure Hilfe: Ahrensit,Asimowit und Fayalit haben die gleiche chem. Formel. 
A) Wie nennt man das nochmal ?
B) Warum wird nur beim Fayalit die 2-Wertigkeit des Eisens in der Formel angegeben ? Und
C) die Kurzfassung bitte: Wieso unterschiedliche Kritallklassen ?

Vielen Dank schon mal !!

[Fabian99]

a.) Polymorphie
b.) weil die Angabe (2+) oftmals überflüssig ist und eigentlich nicht in eine Summenformel gehört. Auch sind Ladungsstufen in nicht ionischen Kristallen mit Vorsicht zu geniessen.
c.) Weil die Atome unterschiedlich angeordnet sind? Andere Beispiele sind TiO2, Schwefel, Kohlenstoff und einige andere mehr.

Vielleicht verstehen wir uns hier falsch, aber Erklärungen mit Energieminima und Madelung-Konstante etc sind nicht kurz.
Light-FAssung: Die Atome ordnen sich so an, dass die Gitterenergie für den "Arbeitspunkt" minimal sind. Manchmal sind die "Übergänge" über Reaktionsdauern oder andere Parameter getrennt. Das erklärt warum Anatas neben Rutil neben Brookit gefunden werden kann.

LG

[ruebezahl]

Glück auf,

A) Polymorphie.
B) kann ich Dir keine erschöpfend Antwort geben. Asimowit ist ein Gruppensilikat,  hier sind dreiwertige Eisen- und dazu Sauerstoffionen zum Ladungsausgleich nötig. Asimowit ist somit eigentlich kein Polymorph der anderen beiden.
C) In unterschiedlichen Druck-, Temperatur-, Konzentrationsbedingungen sind unterschiedliche Kristallgitter chemisch gleicher Festphasen stabil.
Bei Normalbedingungen sind viele nur metastabil, nur ist die energetische Schwelle zur Anpassung hoch.

MfG
ruebezahl

[ruebezahl]

Glück auf,

Ergänzung Korrektur Asimowit
https://doi.org/10.2138/am-2019-6960

Struktur auch als spinellähnlich einzuordnen, kein dreiwertiges Fe, also polymorph.

MfG
ruebezahl

[Kupperdroll]

Hallo ,

Danke Euch beiden.Schule ist lange her !!

Und Uwe,ich muß nachhaken:

Struktur auch als spinellähnlich einzuordnen, kein dreiwertiges Fe ...

??

Danke !

[Fabian99]

Spinelle sind A B2 O4 Strukturen. 
Also muss die Wertigkeit von A + 2x die Wertigkeit von B = 8 ergeben (= 4x Sauerstoff, Wertigkeit 2). Vorzeichen spare ich mir ;-)

B ist Eisen, also 2 oder 3 wertig, Si ist vierwertig. (8-4)/2 = 2.

Silicium gibt es auch als zweiwertig, aber nicht unter den Bedingungen.
( wen es interessiert: https://de.wikipedia.org/wiki/Siliciummonoxid )

Oder 2FeO*SiO2 in der "Zerlegung". Fe2O3*SiO2 würde Fe2SiO5 ergeben, was imho noch nicht gefunden wurde.

LG + HTH

[ruebezahl]

Glück auf Klaus,

Antwort auf die Nachfrage:

Die Kristallstruktur von Asimowit kann sowohl als spinellähnlich als auch als Gruppensilikat angesehen werden, je nachdem wie man die Positionen des Sauerstoffs betrachtet.

Zweier-Gruppensilikate besitzen Si2O7 6- Einheiten, das ergibt nur mit 1 Sauerstoff in Extraposition die empirische Formel Fe2SiO4, das gesamte Strukturbild kann dann auch mit Spinellen verglichen werden.

Das dreiwertige Eisen vergiss bitte, das war ein Bläggaut meinerseits.

MfG
ruebezahl

[Kupperdroll]

DANKE !!

MfG