Published 1978 | Version v1
Journal article

The hydrogen positions in bayerit, Al(OH)3

  • 1. Institut Max von Laue - Paul Langevin, 38 - Grenoble (France)
  • 2. Frankfurt Univ. (Germany, F.R.). Inst. fuer Kristallographie und Mineralogie

Description

With Al(OD)3 powder at room temperature and at 4 K, a neutron diffraction measurement was carried out, which served for the determination of hydrogen positions and for a refinement of the whole structure. A reliability factor R = 6.2% was obtained for room temperature and with one isotropic temperature factor for each element. Compared to earlier statements, the lattice constant c had to be doubled, and the space group had to be redefined as P21/n-instead of P21/a. The additional reflexions substantiating these new specifications can be observed in the neutron diagram, but not in the X-ray diagram. In accordance with this, the AlO3 arrangement fits approximately to the former specifications of crystal symmetry, to which, in a pure geometrical sense, the hydrogen arrangement is in fundamental contrast. Among the six symmetrically independent hydrogen atoms, three are located in weak hydrogen bonds within the same oxygen layer, the other ones form hydrogen bonds of medium strength between adjacent oxygen layers. From the bonding geometry of the hydrogen bonds, it can be qualitatively concluded, that the oxygen-oxygen interactions induced by the hydrogen bonds fit easily into the higher pseudo symmetry of the AlO3 arrangement. (orig.)

Abstract (German)

Mit Al(OD)3-Pulver bei Zimmertemperatur und bei 4 K wurde eine Neutronenbeugungsmessung ausgefuehrt, die zur Bestimmung der Wasserstoffpositionen und zu einer Verfeinerung der Gesamtstruktur diente. Fuer Zimmertemperatur und mit einem isotropen Temperaturfaktor fuer jedes Element wurde dabei ein Zuverlaessigkeitsfaktor R = 6,2% erzielt. Gegenueber frueheren Angaben musste die Gitterkonstante c verdoppelt und die Raumgruppe mit P21/n - statt P21/a - neu festgelegt werden. Die diese Neufestlegungen begruendenden zusaetzlichen Reflexe sind im Neutronendiagramm, aber nicht im Roentgendiagramm zu beobachten. Im Einklang damit genuegt die AlO3-Anordnung annaehernd der frueheren Festlegung der Kristallsymmetrie, welcher die Wasserstoffanordnung rein geometrisch grundsaetzlich widerspricht. Von den sechs symmetrisch unabhaengigen Wasserstoffatomen liegen drei in schwachen Wasserstoffbruecken inerhalb derselben Sauerstoffschicht, die anderen bilden mittelstarke Wasserstoffbruecken zwischen benachbarten Sauerstoffschichten. Aus der Bindungsgeometrie der Wasserstoffbruecken kann man qualitativ schliessen, dass sich die durch die Wasserstoffbruecken vermittelten Sauerstoff-Sauerstoff-Wechselwirkungen ohne weiteres in die hoehere Pseudosymmetrie der AlO3-Anordnung einfuegen. (orig.)

Additional details

Additional titles

Original title (German)
Die Wasserstoffpositionen im Bayerit, Al(OH)

Publishing Information

Journal Title
Z. Kristallogr.
Journal Volume
148
Journal Issue
3/4
Series
Z. Kristallogr.
Journal Page Range
255-273
ISSN
0044-2968