Syntheses and Crystal Structures of CaCuGe, CaAuIn, and CaAuSn – Three Different Superstructures of the KHg2 Type
Abstract
enThe intermetallic compounds CaCuGe, CaAuIn, and CaAuSn can be prepared from the elements in sealed tantalum tubes or in glassy carbon crucibles in a high-frequency furnace. Their crystal structures were determined from single crystal X-ray data. The three compounds crystallize with the same subcell structure (KHg2), however, they form three clearly perceptible superstructures with different unit cells, but all in space groups Pnma: a = 2124.9(6) pm, b = 436.0(2) pm, c = 749.4(5) pm, Z = 12, wR2 = 0.0789, 1303 F2 values, 56 variables for CaCuGe (own structure type), a = 738.2(1) pm, b = 459.4(1) pm, c = 839.4(2) pm, Z = 4, wR2 = 0.0651, 656 F2 values, 20 variables for CaAuIn (TiNiSi type), a = 3690.3(3) pm, b = 470.5(1) pm, c = 813.6(2) pm, Z = 20, wR2 = 0.1294, 1730 F2 values, 92 variables for CaAuSn (new structure type). The three structures may be considered as superstructures of the KHg2 type with an ordered arrangement of the transition metal and germanium (indium, tin) atoms on the mercury position. Each calcium atom in the structures of CaCuGe, CaAuIn, and CaAuSn has an distinctly ordered near-neighbor environment of six transition metal (T) and six p element (X) atoms in the form of two counter-tilted T3X3 hexagons. All known superstructures of the KHg2 type are described in terms of a group-subgroup scheme.
Abstract
deSynthesen und Kristallstrukturen von CaCuGe, CaAuIn und CaAuSn – Drei unterschiedliche Überstrukturen des KHg2-Typs
Die intermetallischen Verbindungen CaCuGe, CaAuIn und CaAuSn können aus den Elementen in verschweißten Tantalrohren oder in Glaskohlenstofftiegeln im Hochfrequenzofen hergestellt werden. Ihre Kristallstrukturen wurden anhand von Einkristall-Röntgen-Diffraktometerdaten verfeinert. Die drei Verbindungen kristallisieren mit der gleichen Unterzelle (KHg2-Typ), sie bilden jedoch drei klar unterscheidbare Überstrukturen in den Raumgruppen Pnma mit unterschiedlichen Elementarzellen aus: a = 2124,9(6) pm; b = 436,0(2) pm; c = 749,4(5) pm; Z = 12; wR2 = 0,0789; 1303 F2-Werte; 56 Variable für CaCuGe (eigener Strukturtyp); a = 738,2(1) pm; b = 459,4(1) pm; c = 839,4(2) pm; Z = 4; wR2 = 0,0651; 656 F2-Werte; 20 Variable für CaAuIn (TiNiSi-Typ); a = 3690,3(3) pm; b = 470,5(1) pm; c = 813,6(2) pm; Z = 20; wR2 = 0,1294; 1730 F2-Werte; 92 Variable für CaAuSn (neuer Strukturtyp). Die drei Strukturen können als Überstrukturen des KHg2-Typs mit einer geordneten Verteilung der Übergangsmetall- und Germanium (Indium, Zinn)-atome auf den Quecksilberpositionen betrachtet werden. Jedes Calciumatom in den Strukturen von CaCuGe, CaAuIn und CaAuSn hat eine geordnete Umgebung von sechs Übergangsmetall- und sechs Hauptgruppenelementatomen, welche jeweils in Form zweier gegeneinander verkippter Sechsringe um die Calciumatome angeordnet sind. Alle bisher bekannten Überstrukturen des KHg2-Typs werden mit Hilfe eines Gruppe-Untergruppe-Schemas beschrieben.
