inorganic compounds
β-K3Fe(MoO4)2Mo2O7
aLaboratoire de Matériaux et Cristallochimie, Faculté des Sciences de Tunis, Université de Tunis ElManar, 2092 Manar II Tunis, Tunisia
*Correspondence e-mail: souilem_amira@yahoo.fr
The title compound, tripotassium iron(III) bis(orthomolybdate) dimolybdate, was obtained by a solid-state reaction. The main structural building units are one FeO6 octahedron, two MoO4 tetrahedra and one Mo2O7 dimolybdate group, all with symmetries m. These units are linked via corner-sharing to form ribbons parallel to [010]. The three K+ cations are located between the ribbons on mirror planes and have coordination numbers of 10 and 12. Two O atoms of one of the MoO4 tetrahedra of the dimolybdate group are disordered over two positions in a 0.524 (11):0.476 (11) ratio. The structure of the title compound is compared briefly with that of Rb3FeMo4O15.
CCDC reference: 1006924
Related literature
For properties of related molybdates, see: Zhang et al. (2000); Muessig et al. (2003); Bramnik et al. (2003); Soares & Portela (2005); Bowker et al. (2008); Otko et al. (1978); Klimin et al. (2003); Jorge et al. (2004); Maczka et al. (2005). The closely related crystal structures of α-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) and Rb3Fe(MoO4)2Mo2O7 were determined by Maczka et al. (2009) and Khal'baeva et al. (2010), respectively. For bond-valence sums, see: Brown & Altermatt (1985).
Experimental
Crystal data
|
Data collection: CAD-4 EXPRESS (Duisenberg, 1992; Macíček & Yordanov, 1992); cell CAD-4 EXPRESS; data reduction: XCAD4 (Harms & Wocadlo, 1995); program(s) used to solve structure: SHELXS97 (Sheldrick, 2008); program(s) used to refine structure: SHELXL97 (Sheldrick, 2008); molecular graphics: DIAMOND (Brandenburg & Putz, 1999); software used to prepare material for publication: WinGX (Farrugia, 2012).
Supporting information
CCDC reference: 1006924
https://doi.org/10.1107/S1600536814013087/wm5025sup1.cif
contains datablock I. DOI:Structure factors: contains datablock I. DOI: https://doi.org/10.1107/S1600536814013087/wm5025Isup2.hkl
La synthèse de K3FeMo4O15 a été effectuée par réaction à l'état solide, à partir de carbonate de potassium (Prolabo, 60109), de nitrate de fer (Fluka 44949) et de molybdate d'ammonium (Fluka, 69858) dans un rapport molaire K:Fe:Mo égal à 3:1:6 respectivement. Après un broyage poussé dans un mortier en agate, le mélange est placé dans un creuset en porcelaine, puis porté dans un premier temps à une température de 673 K pendant 4 heures, en vue d'éliminer les produits volatils. Un second traitement thermique a été effectué à la température de synthèse, 1126 K pendant 24 heures. Le résidu final est ensuite ramené à un refroidissement lent de 5 K/12 h jusqu'à 1043 K, suivi d'un autre plus rapide (50 K/24 h) jusqu'à la température ambiante. Des cristaux de couleur verdâtre sont séparés à l'eau chaude.
L'examen de la différence de fourier final à révélé la présence d'un pic proche de la position de l'atome d'oxygène O11. L'insertion de ce pic O12 et l'affinement des taux d'occupation [0.524 (11) et 0.476 (11) pour respectivement O11 et O12] conduit à des ellipsoïdes bien définis. De plus, les densités d'électrons maximum et minimum restants dans la Fourier-différence sont acceptables et sont situées respectivement à 0,43 Å de Mo4 et à 0,92 Å de Mo4.
L'étude des composés appartenant à la grande famille des molybdates de fer, métaux alcalins et pseudo-alcalins qui possèdent des propriétés structurelles, catalytiques, magnétiques et ferroélastiques intéressantes (Zhang et al., 2000; Muessig et al., 2003; Bramnik et al., 2003; Soares & Portela, 2005; Bowker et al., 2008; Otko et al., 1978; Maczka et al., 2005; Klimin et al., 2003; Jorge et al., 2004) nous a encouragés à explorer les systèmes molybdates de fer à cations monovalents. Une étude bibliographique a été effectuée sur la famille de composés de formulation AFe(III)Mo4O15 où A est un cation monovalent: α-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) (Maczka et al., 2009), Rb3FeMo4O15 (Khal'baeva et al., 2010). En effet, le présent travail porte sur l'étude structurale d'un molybdate de formulation β-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) obtenu par voie sèche.
La structure de K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) (forme-β) est de formule analogue à une autre phase déjà connue: K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) (forme-α; Maczka et al., 2009). Elles pésentent la même symétrie monoclinique.
La nouvelle variété β-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) est formée d'un octaèdre FeO6, de deux tétraèdres MoO4 et d'un groupement dimolybdate Mo2O7 (Fig. 1). Deux unités formulaires centrosymétriques se regroupent par partage de sommets donnant lieu à un dimère de formulation (FeO6)2(Mo4)4(Mo2O7)2 (Fig. 2a). Ces derniers se connectent moyennant des ponts mixtes de type Mo–O–Fe pour donner des rubans disposés selon [010] (Fig. 2b). Il en résulte une charpente unidimensionnelle possédant des espaces inter-rubans où résident les cations monovalents K+ (Figs. 3 et 4).
L'examen des facteurs géométriques dans la structure montre qu'ils sont en bon accord avec ceux rencontrés dans la littérature (Maczka et al., 2009; Khal'baeva et al., 2010).
D'autre part, le calcul des valences de liaisons (BVS), utilisant la formule empirique de Brown (Brown & Altermatt, 1985), conduit aux valeurs des charges des cations suivants: Fe1 (3,03), Mo1 (6,03), Mo2 (6,13), Mo3 (5,94), Mo4 (6,03), K1 (0,61), K2 (0,71) et K3 (0,59).
Une comparaison de la structure du composé étudié β-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) avec celle de Rb3Fe(MoO4)2Mo2O7 (Khal'baeva et al., 2010) montre une différence nette dans la disposition des polyèdres et en particulier des groupements dimolybdates Mo2O7 dans la charpente anionique (Fig. 5).
En effet, on remarque que pour le composé au rubidium, cette disposition selon la direction des rubans, permet à chaque groupement dimolybdate Mo2O7 de relier par partage de sommets deux octaèdres FeO6 différents appartenant au même ruban (Fig. 6a). Par contre dans le composé étudié chaque octaèdre FeO6 partage un sommet avec un seul groupement dimolybdate Mo2O7, les cinq autres sommets sont mis en commun avec respectivement cinq tétraèdres MoO4 différents (Fig. 6b). Nous pouvant signaler que le second tétraèdre terminal du groupement Mo2O7 présente un atome d'oxygène délocalisé sur deux positions proches O11 et O12 donnant une forme pyramidale au tétraèdre (Fig. 6b).
For properties of related molybdates, see: Zhang et al. (2000); Muessig et al. (2003); Bramnik et al. (2003); Soares & Portela (2005); Bowker et al. (2008); Otko et al. (1978); Klimin et al. (2003); Jorge et al. (2004); Maczka et al. (2005). The closely related crystal structures of α-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) and Rb3Fe(MoO4)2Mo2O7 were determined by Maczka et al. (2009) and Khal'baeva et al. (2010), respectively. For bond-valence sums, see: Brown & Altermatt (1985).
Data collection: CAD-4 EXPRESS (Duisenberg, 1992; Macíček & Yordanov, 1992); cell
CAD-4 EXPRESS (Duisenberg, 1992; Macíček & Yordanov, 1992); data reduction: XCAD4 (Harms & Wocadlo, 1995); program(s) used to solve structure: SHELXS97 (Sheldrick, 2008); program(s) used to refine structure: SHELXL97 (Sheldrick, 2008); molecular graphics: DIAMOND (Brandenburg & Putz, 1999); software used to prepare material for publication: WinGX (Farrugia, 2012).K3Fe(MoO4)2Mo2O7 | F(000) = 1484 |
Mr = 796.91 | Dx = 3.560 Mg m−3 |
Monoclinic, C2/m | Mo Kα radiation, λ = 0.71073 Å |
Hall symbol: -C 2y | Cell parameters from 25 reflections |
a = 32.873 (2) Å | θ = 11–15° |
b = 5.7137 (7) Å | µ = 5.15 mm−1 |
c = 7.9177 (9) Å | T = 298 K |
β = 91.143 (8)° | Prism, green |
V = 1486.9 (3) Å3 | 0.36 × 0.22 × 0.18 mm |
Z = 4 |
Enraf–Nonius CAD-4 diffractometer | 1636 reflections with I > 2σ(I) |
Radiation source: fine-focus sealed tube | Rint = 0.028 |
Graphite monochromator | θmax = 27.0°, θmin = 2.5° |
ω/2θ scans | h = −41→41 |
Absorption correction: ψ scan (North et al., 1968) | k = −1→7 |
Tmin = 0.286, Tmax = 0.488 | l = −10→5 |
3443 measured reflections | 2 standard reflections every 120 min |
1789 independent reflections | intensity decay: 1.3% |
Refinement on F2 | Primary atom site location: structure-invariant direct methods |
Least-squares matrix: full | Secondary atom site location: difference Fourier map |
R[F2 > 2σ(F2)] = 0.029 | w = 1/[σ2(Fo2) + (0.0306P)2 + 20.6944P] where P = (Fo2 + 2Fc2)/3 |
wR(F2) = 0.076 | (Δ/σ)max = 0.001 |
S = 1.06 | Δρmax = 1.22 e Å−3 |
1789 reflections | Δρmin = −1.57 e Å−3 |
138 parameters | Extinction correction: SHELXL97 (Sheldrick, 2008), Fc*=kFc[1+0.001xFc2λ3/sin(2θ)]-1/4 |
0 restraints | Extinction coefficient: 0.00379 (16) |
K3Fe(MoO4)2Mo2O7 | V = 1486.9 (3) Å3 |
Mr = 796.91 | Z = 4 |
Monoclinic, C2/m | Mo Kα radiation |
a = 32.873 (2) Å | µ = 5.15 mm−1 |
b = 5.7137 (7) Å | T = 298 K |
c = 7.9177 (9) Å | 0.36 × 0.22 × 0.18 mm |
β = 91.143 (8)° |
Enraf–Nonius CAD-4 diffractometer | 1636 reflections with I > 2σ(I) |
Absorption correction: ψ scan (North et al., 1968) | Rint = 0.028 |
Tmin = 0.286, Tmax = 0.488 | 2 standard reflections every 120 min |
3443 measured reflections | intensity decay: 1.3% |
1789 independent reflections |
R[F2 > 2σ(F2)] = 0.029 | 0 restraints |
wR(F2) = 0.076 | w = 1/[σ2(Fo2) + (0.0306P)2 + 20.6944P] where P = (Fo2 + 2Fc2)/3 |
S = 1.06 | Δρmax = 1.22 e Å−3 |
1789 reflections | Δρmin = −1.57 e Å−3 |
138 parameters |
Geometry. All e.s.d.'s (except the e.s.d. in the dihedral angle between two l.s. planes) are estimated using the full covariance matrix. The cell e.s.d.'s are taken into account individually in the estimation of e.s.d.'s in distances, angles and torsion angles; correlations between e.s.d.'s in cell parameters are only used when they are defined by crystal symmetry. An approximate (isotropic) treatment of cell e.s.d.'s is used for estimating e.s.d.'s involving l.s. planes. |
Refinement. Refinement of F2 against ALL reflections. The weighted R-factor wR and goodness of fit S are based on F2, conventional R-factors R are based on F, with F set to zero for negative F2. The threshold expression of F2 > σ(F2) is used only for calculating R-factors(gt) etc. and is not relevant to the choice of reflections for refinement. R-factors based on F2 are statistically about twice as large as those based on F, and R- factors based on ALL data will be even larger. |
x | y | z | Uiso*/Ueq | Occ. (<1) | |
Mo1 | 0.568576 (15) | 0.5000 | −0.03610 (7) | 0.01354 (16) | |
Mo2 | 0.649834 (16) | 0.0000 | 0.73776 (7) | 0.01577 (16) | |
Mo3 | 0.718491 (15) | 0.0000 | 0.18432 (7) | 0.01355 (16) | |
Mo4 | 0.55700 (2) | 0.5000 | 0.49609 (8) | 0.0375 (2) | |
Fe1 | 0.68040 (3) | 0.5000 | −0.01846 (11) | 0.0118 (2) | |
K1 | 0.51309 (5) | 0.0000 | 0.7616 (2) | 0.0253 (3) | |
K2 | 0.60638 (5) | 0.0000 | 0.2307 (2) | 0.0340 (4) | |
K3 | 0.68689 (5) | 0.5000 | 0.4756 (2) | 0.0361 (5) | |
O1 | 0.62085 (14) | 0.5000 | 0.0211 (7) | 0.0257 (11) | |
O2 | 0.73729 (17) | 0.0000 | 0.3855 (7) | 0.0373 (15) | |
O3 | 0.54601 (11) | 0.7403 (7) | 0.0504 (5) | 0.0277 (8) | |
O4 | 0.68711 (12) | 0.7469 (9) | 0.1610 (6) | 0.0459 (13) | |
O5 | 0.60430 (19) | 0.5000 | 0.4216 (9) | 0.053 (2) | |
O6 | 0.75919 (14) | 0.0000 | 0.0434 (6) | 0.0223 (11) | |
O7 | 0.67523 (14) | 0.2575 (11) | 0.8080 (7) | 0.0669 (19) | |
O8 | 0.55792 (18) | 0.5000 | 0.7337 (6) | 0.0329 (13) | |
O9 | 0.64948 (18) | 0.0000 | 0.5221 (7) | 0.0346 (14) | |
O10 | 0.60110 (17) | 0.0000 | 0.8120 (8) | 0.0396 (15) | |
O11 | 0.5491 (2) | 0.1696 (14) | 0.4498 (9) | 0.031 (2) | 0.524 (11) |
O12 | 0.5224 (3) | 0.3608 (15) | 0.3916 (10) | 0.034 (3) | 0.476 (11) |
U11 | U22 | U33 | U12 | U13 | U23 | |
Mo1 | 0.0084 (3) | 0.0180 (3) | 0.0142 (3) | 0.000 | −0.00063 (19) | 0.000 |
Mo2 | 0.0111 (3) | 0.0210 (3) | 0.0151 (3) | 0.000 | −0.00068 (19) | 0.000 |
Mo3 | 0.0080 (2) | 0.0163 (3) | 0.0164 (3) | 0.000 | −0.00035 (19) | 0.000 |
Mo4 | 0.0169 (3) | 0.0820 (6) | 0.0137 (3) | 0.000 | 0.0003 (2) | 0.000 |
Fe1 | 0.0092 (4) | 0.0101 (4) | 0.0160 (4) | 0.000 | −0.0006 (3) | 0.000 |
K1 | 0.0184 (7) | 0.0324 (9) | 0.0250 (8) | 0.000 | −0.0022 (6) | 0.000 |
K2 | 0.0195 (7) | 0.0563 (12) | 0.0260 (8) | 0.000 | −0.0046 (6) | 0.000 |
K3 | 0.0226 (8) | 0.0665 (14) | 0.0191 (8) | 0.000 | −0.0004 (6) | 0.000 |
O1 | 0.010 (2) | 0.042 (3) | 0.025 (3) | 0.000 | −0.0025 (19) | 0.000 |
O2 | 0.023 (3) | 0.065 (4) | 0.023 (3) | 0.000 | −0.008 (2) | 0.000 |
O3 | 0.0224 (17) | 0.0242 (18) | 0.037 (2) | 0.0016 (16) | 0.0069 (15) | −0.0049 (17) |
O4 | 0.031 (2) | 0.051 (3) | 0.058 (3) | −0.029 (2) | 0.0281 (19) | −0.040 (2) |
O5 | 0.027 (3) | 0.085 (6) | 0.048 (4) | 0.000 | 0.011 (3) | 0.000 |
O6 | 0.009 (2) | 0.032 (3) | 0.026 (3) | 0.000 | 0.0045 (18) | 0.000 |
O7 | 0.038 (2) | 0.087 (4) | 0.077 (4) | −0.036 (3) | 0.026 (2) | −0.068 (3) |
O8 | 0.035 (3) | 0.048 (4) | 0.015 (2) | 0.000 | −0.006 (2) | 0.000 |
O9 | 0.033 (3) | 0.056 (4) | 0.015 (2) | 0.000 | −0.004 (2) | 0.000 |
O10 | 0.018 (3) | 0.056 (4) | 0.045 (4) | 0.000 | 0.005 (2) | 0.000 |
O11 | 0.031 (4) | 0.036 (4) | 0.025 (4) | 0.005 (3) | 0.002 (3) | −0.002 (3) |
O12 | 0.036 (5) | 0.033 (5) | 0.031 (4) | −0.017 (4) | −0.003 (3) | −0.015 (4) |
Mo1—O3 | 1.710 (4) | K1—O3x | 2.882 (4) |
Mo1—O3i | 1.710 (4) | K1—O10 | 2.913 (6) |
Mo1—O1 | 1.768 (5) | K1—O3xi | 2.916 (4) |
Mo1—O8ii | 1.849 (5) | K1—O3xii | 2.916 (4) |
Mo2—O9 | 1.708 (5) | K1—O11iii | 2.924 (7) |
Mo2—O10 | 1.717 (6) | K1—O11 | 2.924 (7) |
Mo2—O7 | 1.776 (5) | K1—O8iv | 3.224 (3) |
Mo2—O7iii | 1.776 (5) | K2—O9 | 2.683 (6) |
Mo3—O2 | 1.697 (5) | K2—O11 | 2.762 (7) |
Mo3—O6 | 1.759 (5) | K2—O11iii | 2.762 (7) |
Mo3—O4iv | 1.784 (4) | K2—O3iv | 2.841 (4) |
Mo3—O4i | 1.784 (4) | K2—O3i | 2.841 (4) |
Mo4—O12 | 1.605 (7) | K2—O4i | 3.082 (5) |
Mo4—O12i | 1.605 (7) | K2—O4iv | 3.082 (5) |
Mo4—O5 | 1.674 (6) | K2—O5 | 3.233 (3) |
Mo4—O8 | 1.881 (5) | K2—O5iv | 3.233 (3) |
Mo4—O11 | 1.940 (8) | K2—O10ii | 3.317 (7) |
Mo4—O11i | 1.940 (8) | K2—O1iv | 3.343 (3) |
Fe1—O7ii | 1.956 (4) | K2—O1 | 3.343 (3) |
Fe1—O7v | 1.956 (4) | K3—O2xiii | 2.704 (6) |
Fe1—O1 | 1.989 (5) | K3—O5 | 2.740 (7) |
Fe1—O6vi | 2.000 (5) | K3—O4i | 2.863 (5) |
Fe1—O4 | 2.011 (4) | K3—O4 | 2.863 (5) |
Fe1—O4i | 2.011 (4) | K3—O7i | 3.005 (7) |
K1—O12vii | 2.650 (8) | K3—O7 | 3.005 (7) |
K1—O12viii | 2.650 (8) | K3—O9 | 3.135 (3) |
K1—O11vii | 2.789 (8) | K3—O9xiv | 3.135 (3) |
K1—O11viii | 2.789 (8) | K3—O2xiv | 3.386 (3) |
K1—O3ix | 2.882 (4) | K3—O2 | 3.386 (3) |
O3—Mo1—O3i | 106.8 (3) | O12—Mo4—O11 | 47.9 (4) |
O3—Mo1—O1 | 108.94 (15) | O12i—Mo4—O11 | 107.1 (4) |
O3i—Mo1—O1 | 108.94 (15) | O5—Mo4—O11 | 93.2 (2) |
O3—Mo1—O8ii | 108.63 (16) | O8—Mo4—O11 | 100.9 (2) |
O3i—Mo1—O8ii | 108.63 (16) | O12—Mo4—O11i | 107.1 (4) |
O1—Mo1—O8ii | 114.6 (2) | O12i—Mo4—O11i | 47.9 (4) |
O9—Mo2—O10 | 110.8 (3) | O5—Mo4—O11i | 93.2 (2) |
O9—Mo2—O7 | 107.9 (2) | O8—Mo4—O11i | 100.9 (2) |
O10—Mo2—O7 | 109.20 (18) | O11—Mo4—O11i | 153.4 (4) |
O9—Mo2—O7iii | 107.9 (2) | O7ii—Fe1—O7v | 90.2 (4) |
O10—Mo2—O7iii | 109.20 (18) | O7ii—Fe1—O1 | 92.22 (17) |
O7—Mo2—O7iii | 111.9 (4) | O7v—Fe1—O1 | 92.22 (17) |
O2—Mo3—O6 | 109.2 (3) | O7ii—Fe1—O6vi | 90.18 (17) |
O2—Mo3—O4iv | 107.2 (2) | O7v—Fe1—O6vi | 90.18 (17) |
O6—Mo3—O4iv | 112.33 (14) | O1—Fe1—O6vi | 176.6 (2) |
O2—Mo3—O4i | 107.2 (2) | O7ii—Fe1—O4 | 178.6 (2) |
O6—Mo3—O4i | 112.33 (14) | O7v—Fe1—O4 | 90.4 (3) |
O4iv—Mo3—O4i | 108.3 (3) | O1—Fe1—O4 | 89.03 (15) |
O12—Mo4—O12i | 59.4 (7) | O6vi—Fe1—O4 | 88.54 (16) |
O12—Mo4—O5 | 118.2 (4) | O7ii—Fe1—O4i | 90.4 (3) |
O12i—Mo4—O5 | 118.2 (4) | O7v—Fe1—O4i | 178.6 (2) |
O12—Mo4—O8 | 120.8 (3) | O1—Fe1—O4i | 89.03 (15) |
O12i—Mo4—O8 | 120.8 (3) | O6vi—Fe1—O4i | 88.54 (16) |
O5—Mo4—O8 | 110.9 (3) | O4—Fe1—O4i | 89.1 (3) |
Symmetry codes: (i) x, −y+1, z; (ii) x, y, z−1; (iii) x, −y, z; (iv) x, y−1, z; (v) x, −y+1, z−1; (vi) −x+3/2, −y+1/2, −z; (vii) −x+1, −y, −z+1; (viii) −x+1, y, −z+1; (ix) −x+1, y−1, −z+1; (x) −x+1, −y+1, −z+1; (xi) x, −y+1, z+1; (xii) x, y−1, z+1; (xiii) −x+3/2, −y+1/2, −z+1; (xiv) x, y+1, z. |
Experimental details
Crystal data | |
Chemical formula | K3Fe(MoO4)2Mo2O7 |
Mr | 796.91 |
Crystal system, space group | Monoclinic, C2/m |
Temperature (K) | 298 |
a, b, c (Å) | 32.873 (2), 5.7137 (7), 7.9177 (9) |
β (°) | 91.143 (8) |
V (Å3) | 1486.9 (3) |
Z | 4 |
Radiation type | Mo Kα |
µ (mm−1) | 5.15 |
Crystal size (mm) | 0.36 × 0.22 × 0.18 |
Data collection | |
Diffractometer | Enraf–Nonius CAD-4 |
Absorption correction | ψ scan (North et al., 1968) |
Tmin, Tmax | 0.286, 0.488 |
No. of measured, independent and observed [I > 2σ(I)] reflections | 3443, 1789, 1636 |
Rint | 0.028 |
(sin θ/λ)max (Å−1) | 0.638 |
Refinement | |
R[F2 > 2σ(F2)], wR(F2), S | 0.029, 0.076, 1.06 |
No. of reflections | 1789 |
No. of parameters | 138 |
w = 1/[σ2(Fo2) + (0.0306P)2 + 20.6944P] where P = (Fo2 + 2Fc2)/3 | |
Δρmax, Δρmin (e Å−3) | 1.22, −1.57 |
Computer programs: CAD-4 EXPRESS (Duisenberg, 1992; Macíček & Yordanov, 1992), XCAD4 (Harms & Wocadlo, 1995), SHELXS97 (Sheldrick, 2008), SHELXL97 (Sheldrick, 2008), DIAMOND (Brandenburg & Putz, 1999), WinGX (Farrugia, 2012).
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This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution (CC-BY) Licence, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original authors and source are cited.
L'étude des composés appartenant à la grande famille des molybdates de fer, métaux alcalins et pseudo-alcalins qui possèdent des propriétés structurelles, catalytiques, magnétiques et ferroélastiques intéressantes (Zhang et al., 2000; Muessig et al., 2003; Bramnik et al., 2003; Soares & Portela, 2005; Bowker et al., 2008; Otko et al., 1978; Maczka et al., 2005; Klimin et al., 2003; Jorge et al., 2004) nous a encouragés à explorer les systèmes molybdates de fer à cations monovalents. Une étude bibliographique a été effectuée sur la famille de composés de formulation AFe(III)Mo4O15 où A est un cation monovalent: α-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) (Maczka et al., 2009), Rb3FeMo4O15 (Khal'baeva et al., 2010). En effet, le présent travail porte sur l'étude structurale d'un molybdate de formulation β-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) obtenu par voie sèche.
La structure de K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) (forme-β) est de formule analogue à une autre phase déjà connue: K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) (forme-α; Maczka et al., 2009). Elles pésentent la même symétrie monoclinique.
La nouvelle variété β-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) est formée d'un octaèdre FeO6, de deux tétraèdres MoO4 et d'un groupement dimolybdate Mo2O7 (Fig. 1). Deux unités formulaires centrosymétriques se regroupent par partage de sommets donnant lieu à un dimère de formulation (FeO6)2(Mo4)4(Mo2O7)2 (Fig. 2a). Ces derniers se connectent moyennant des ponts mixtes de type Mo–O–Fe pour donner des rubans disposés selon [010] (Fig. 2b). Il en résulte une charpente unidimensionnelle possédant des espaces inter-rubans où résident les cations monovalents K+ (Figs. 3 et 4).
L'examen des facteurs géométriques dans la structure montre qu'ils sont en bon accord avec ceux rencontrés dans la littérature (Maczka et al., 2009; Khal'baeva et al., 2010).
D'autre part, le calcul des valences de liaisons (BVS), utilisant la formule empirique de Brown (Brown & Altermatt, 1985), conduit aux valeurs des charges des cations suivants: Fe1 (3,03), Mo1 (6,03), Mo2 (6,13), Mo3 (5,94), Mo4 (6,03), K1 (0,61), K2 (0,71) et K3 (0,59).
Une comparaison de la structure du composé étudié β-K3Fe(MoO4)2(Mo2O7) avec celle de Rb3Fe(MoO4)2Mo2O7 (Khal'baeva et al., 2010) montre une différence nette dans la disposition des polyèdres et en particulier des groupements dimolybdates Mo2O7 dans la charpente anionique (Fig. 5).
En effet, on remarque que pour le composé au rubidium, cette disposition selon la direction des rubans, permet à chaque groupement dimolybdate Mo2O7 de relier par partage de sommets deux octaèdres FeO6 différents appartenant au même ruban (Fig. 6a). Par contre dans le composé étudié chaque octaèdre FeO6 partage un sommet avec un seul groupement dimolybdate Mo2O7, les cinq autres sommets sont mis en commun avec respectivement cinq tétraèdres MoO4 différents (Fig. 6b). Nous pouvant signaler que le second tétraèdre terminal du groupement Mo2O7 présente un atome d'oxygène délocalisé sur deux positions proches O11 et O12 donnant une forme pyramidale au tétraèdre (Fig. 6b).