Libéthénite

La libéthénite est un minéral composé de phosphate de cuivre hydraté de formule Modèle:Chem. Elle fait partie du groupe de l'olivénite.

Historique de la description et appellations

La libéthénite a été trouvée au Modèle:Lien siècleModèle:Vérification siècle au cours de l’exploitation de filons de minerais de cuivre à Libethen (Empire austro-hongrois), actuellement Ľubietová en Slovaquie.

Caractéristiques physico-chimiques

Cristallochimie

La libéthénite fait partie du groupe de l'olivénite.

Cristallographie

Fichier:Libethenite structure.png

Structure de la libéthénite, projetée sur le plan (a,b). Rouge et orange : les deux sites de cuivre, jaune : phosphore, bleu : oxygène, gris : hydrogène.

La libéthénite cristallise dans le système cristallin orthorhombique, de groupe d'espace Pnnm (Z = 4 unités formulaires par maille conventionnelle)<ref>ICSD No. 200 422 ; Modèle:Article</ref>. Paramètres de maille : <math>a</math> = Modèle:Unité, <math>b</math> = Modèle:Unité, <math>c</math> = Modèle:Unité (volume de la maille V = Modèle:Unité) Masse volumique calculée = Modèle:Unité Les cations P5+ sont en coordination tétraédrique d'anions O2− avec une longueur de liaison P-O moyenne de Modèle:Unité.

Les cations Cu²⁺ sont distribués sur deux sites non-équivalents : Cu1 et Cu2. Cu1 est en coordination (2+4) octaédrique déformée d'O²⁻ et de groupes hydroxyles OH avec quatre liaisons Cu1-O courtes (longueur de liaison moyenne Modèle:Unité) et deux liaisons Cu1-O longues (Modèle:Unité). Cette distribution des longueurs de liaison dans les octaèdres Modèle:Chem est typique de l'effet Jahn-Teller rencontré dans les composés de Cu(II) et permet une description alternative de la structure en termes de groupes plans carrés Modèle:Chem. Cu2 est en coordination (4+1) trigonale bipyramidale déformée d'O²⁻ et d'OH avec une longueur de liaison Cu2-O moyenne de Modèle:Unité.

Les groupes Modèle:Chem sont reliés entre eux par leurs arêtes et forment des chaînes CuO(OH) le long de la direction c. Les groupes Cu2O₄(OH) sont reliés par une arête et forment des dimères Modèle:Chem ; ils sont reliés aux chaînes CuO(OH) par un groupe hydroxyle des plans carrés Modèle:Chem et, plus faiblement, par un atome d'oxygène formant les liaisons longues des octaèdres Modèle:Chem.

Propriétés chimiques

• La libéthénite agit comme un puissant catalysateur dans les réactions d'oxydo-réduction<ref name="Xiao">Modèle:Article</ref>.
• À partir de Modèle:Tmp, la libéthénite montre des signes de déshydratation ; en particulier, son coefficient de dilatation thermique le long de la direction c devient négatif. Au-dessus de Modèle:Tmp, la libéthénite est entièrement décomposée en Modèle:Chem + H₂O<ref name="Xiao"/><ref>Modèle:Article</ref>.

Propriétés physiques

En dessous de Modèle:Unité, la libéthénite présente un gap de spin : les moments magnétiques des ions Cu²⁺ ne sont pas ordonnés dans l'état fondamental, même à proximité du zéro absolu. Les interactions magnétiques dominantes sont celles entre les dimères Modèle:Chem et les chaînes CuO(OH)<ref>Modèle:Article</ref>.