Bararite

바라라이트는 판상 결정을 형성합니다. 이들은 {0001}(c에 수직)에서 평평하게 늘어나거나 때로는 길쭉합니다. Christie는 핀휠과 화살표처럼 보이는 작고 투명한 바라라이트 결정을 보고했습니다. 각각은 90°의 각도로 네 개의 바브를 가지고 있었습니다. 결정은 최대 1 mm 길이이고 바브는 최대 0.2 mm 너비에 달했습니다. 이들은 관통쌍정이었으며, 쌍정 축은 c축에 수직이었습니다. 시각적으로, 크립토할라이트 결정은 살 암모니악(NH4Cl)과 거의 구별할 수 없습니다. 평광 상태에서만 크립토할라이트 내의 바라라이트 포획물을 볼 수 있습니다. 바라라이트는 {0001} 면에서 완벽한 벽개를 가지고 있습니다. 경도는 아마도 2⁄2일 것입니다. 이미 설명한 것처럼 음이온들은 층 내에서 층 간보다 훨씬 강하게 결합됩니다. 또한, 이온 결합은 가장 강한 결합이 아니므로 할로겐화물은 일반적으로 유리판을 긁을 수 없습니다. 바라라이트의 측정된 밀도는 2.152 g/mL(합성)지만, 계산된 밀도는 2.144 g/mL입니다. 소금 맛이 나며 물에 녹습니다. 광택은 유리광택을 가집니다. 바라라이트는 흰색에서 무색입니다. 이러한 특성은 소금(NaCl)과 유사합니다. 크립토할라이트는 등방광학 클래스에 속하지만, 바라라이트는 단축 음성입니다. 1.391 ± 0.003에서 c를 통한 굴절률이 a를 통한 것보다 작습니다(1.406 ± 0.001). 바라라이트의 c축은 a축보다 짧습니다(“구조” 참조). 또한, 이 경로만이 같은 이온을 같은 방향으로 만나게 합니다(모든 층은 같은 구조와 방향을 가지고 있음). 바라라이트는 크립토할라이트보다 약 6% 더 높은 밀도를 가지고 있습니다. 앞서 논의된 바와 같이, 그 구조는 더욱 밀집되어 있습니다. 이 물질은 수용액에서 쉽게 생산될 수 있지만, 순수 바라라이트는 5°C(41°F) 이하에서만 형성됩니다. 13°C(55°F) 이상에서는 거의 순수한 크립토할라이트가 형성됩니다. 바라라이트는 잔여물을 남기지 않고 승화합니다.

바라라이트는 암모늄 헥사플루오로실리케이트의 베타, 삼방정계(스칼레노헤드랄) 형태입니다. 대칭성은 32/m이며 공간군은 P3m1입니다. 단위 세포의 a축은 5.784 ± 0.005 Å이고 c축은 4.796 ± 0.006 Å입니다. 단위 격자는 기본 격자입니다. (참고: 공간군에 대한 데이터는 합성 결정에서 가져왔습니다.) 크립토할라이트는 입방정계 결정 구조를 가지며 알파 형태에 해당합니다. 두 광물 모두 화학식 (NH4)2SiF6를 가지고 있습니다. AmBX6 형태의 할로겐화물은 히에라타이트 그룹과 말라드라이트 그룹으로 나눌 수 있습니다. 히에라타이트 그룹은 입방정계이고 말라드라이트 그룹은 육방정계입니다. (SiF6)는 팔면체 구조를 가지며 각 꼭짓점에 하나의 플루오린 원자가 위치합니다. 바라라이트에서는 (NH4)가 삼방 배위된 구조를 가집니다. 모든 (NH4)는 C3v(3m) 대칭성의 위치에 있습니다. (NH4)는 12개의 플루오린 이웃을 가지고 있으며, 이들은 네 개의 삼각형을 형성합니다. 이 삼각형 중 세 개는 이등변 삼각형입니다. 이 삼각형들 자체가 또 하나의 삼각형을 형성하여 질소 원자를 포함하는 3배 축을 중심으로 배열됩니다. 한 삼각형은 정삼각형으로 그 대칭 축은 질소 원자를 통과하는 축과 같습니다. (구조 다이어그램은 '참고문헌'의 단위 세포 링크 및 다운로드 가능한 문서에서 참조). 크립토할라이트의 실리콘 원자, α-(NH4)2SiF6(알파형)은 입방 밀집 구조를 가집니다. 세 번째 형태(감마, γ)의 (NH4)2SiF6는 육방 밀집 구조를 사용합니다. 바라라이트, β-(NH4)2SiF6는 육방 기본 형태를 사용합니다. 왜곡된 팔면체 틈이 있는 층이 음이온이 있는 층을 분리합니다. (NH4) 이온은 (SiF6) 아래와 위에 조금 나타납니다. 세 가지 위상 모두에서 12개의 플루오린 원자가 (NH4)의 이웃으로 위치합니다. 거리는 약 3.0에서 3.2 Å까지 다양합니다. (NH4)는 자유 회전하지 않습니다. 최소한 진동적으로 흥분된 상태에서는 진동(흔들림)만 합니다. 바라라이트는 이온 결합을 가진 이온 화합물입니다. 이온은 당연히 이온 결합을 가지며 다원자 이온의 원자는 공유 결합을 통해 결합됩니다. (NH4)의 방향성은 네 개의 삼중 분지 수소 결합에 의해 유지됩니다. 이 결합은 12개의 플루오린 이웃을 포함하는 삼각형을 향해 지향됩니다. 세 개의 H 결합은 동등하며 정삼각형을 향한 네 번째 결합은 더 짧습니다. 플루오린 원자 사이의 분자간 거리는 바라라이트(3.19 및 3.37 Å)에서 크립토할라이트보다 작습니다. 크립토할라이트에서는 각 음이온이 다른 12개의 음이온과 결합됩니다. 바라라이트는 (2+6) 배위형식을 가지고 있습니다. 층간의 두 Si-Si 거리는 4.796 ± 0.006 Å로 층 내의 여섯 개의 Si-Si 거리(5.784 ± 0.005 Å)와 같지 않습니다. 바라라이트는 c축을 따라 더 압축 가능합니다. 바라라이트는 알려진 용해 또는 용출이 없지만 항상 다른 물질(크립토할라이트, 살 암모니악, 황)과 혼합되어 있습니다. 열운동으로 인해 암모늄 소금의 원자 행동을 평가하기 매우 어렵습니다. 하지만, 음이온은 질서정연하며 열에 의한 비정상적인 움직임이 없습니다. 2001년에 (NH4)2SiF6의 세 번째 형태가 발견되었으며 6mm 대칭(육방정계)으로 확인되었습니다. 세 가지 배열 모두에서 (SiF6) 팔면체가 층을 이루고 있습니다. 입방정계 형태(크립토할라이트)에서는 이 층이 [111]에 수직입니다. 삼방정계(바라라이트)와 육방정계(감마, γ) 형태에서는 이 층이 c축에 수직입니다. (참고: 삼방정계 결정은 육방정계 그룹의 일부입니다. 하지만 모든 육방정계 결정이 삼방정계인 것은 아닙니다.) 비록 바라라이트가 상온에서 준안정하다고 주장되었지만, 한 다형체가 다른 형태로 변한 사례는 없는 것으로 보입니다. 그럼에도 불구하고, 바라라이트는 분광학을 위해 이를 갈아내면 일부 크립토할라이트가 생길 정도로 충분히 취약합니다. 그렇다 하더라도, 암모늄 플루오로실리케이트는 0.2에서 0.3 기가파스칼(GPa)의 압력에서 삼방정계 형태를 취합니다. 이 반응은 되돌릴 수 없습니다. 이 단계가 바라라이트가 아니더라도 최소한 매우 밀접한 관계가 있습니다. (NH4)2SiF6의 수소 결합은 이 소금이 일반적인 소금이 할 수 없는 방식으로 상 전환을 가능하게 합니다. 양이온과 음이온 간의 상호 작용은 암모늄 염이 상을 바꾸는 방식에 특히 중요합니다.