🧪 K₄[Fe(CN)₆] — Sariq qon tuzi
kaliy geksasiyanoferrat(II) • Potassium hexacyanoferrate(II) • Yellow prussiate of potash
📋 Umumiy ma'lumot
| Molekulyar formula | K₄[Fe(CN)₆] |
| IUPAC nomi | kaliy geksasiyanoferrat(II) |
| An'anaviy nomi | Sariq qon tuzi (Yellow prussiate of potash) |
| Molekulyar massa | 368.35 g/mol (suvsiz), 422.39 g/mol (trihidrat) |
| Rangi | Sariq kristall (suvsiz), och sariq (trihidrat) |
| Koordinatsion son | 6 |
| Geometriya | Oktaedrik |
| Nuqtali guruh | Oh |
| Metall ioni | Fe²⁺ (temir(II)) |
| Ligand | CN⁻ (sianido) — 6 ta |
| Eruvchanligi | Suvda yaxshi eriydi (28.9 g/100 mL, 20°C) |
| Zichligi | 1.85 g/cm³ (trihidrat) |
⚛️ Elektron tuzilishi
Fe²⁺ erkin ioni
Elektron konfiguratsiyasi: [Ar] 3d⁶. 6 ta d-elektron, oktaedrik maydonda yuqori spinli (t₂g⁴ eg²) yoki quyi spinli (t₂g⁶ eg⁰) holatda bo'lishi mumkin.
Kuchli maydon — quyi spin
CN⁻ — kuchli maydonli ligand (spektrokimyoviy qatorning o'ng tomonida). Δo > P (juflanish energiyasi). Elektronlar t₂g orbitallarda juflanishni afzal ko'radi: t₂g⁶ eg⁰. Barcha elektronlar juftlashgan.
Magnit xossalari
t₂g⁶ eg⁰ — barcha elektronlar juftlashgan, n = 0. μeff = 0 — diamagnit. Bu — Fe²⁺ uchun noodatiy holat (odatda Fe²⁺ paramagnit, n=4).
Kristall maydon barqarorlashish energiyasi (KMBE)
KMBE = 6 × (−0.4Δo) + 0 × (+0.6Δo) = −2.4Δo. Bu oktaedrik komplekslar orasida eng yuqori KMBE! Shuning uchun [Fe(CN)₆]⁴⁻ juda barqaror va inert.
🧬 Geometriya va simmetriya
Geometrik parametrlar
Geometriya: Oktaedrik (Oh)
Fe−C masofa: 1.91 Å
C≡N masofa: 1.16 Å
Fe−C≡N burchak: 180° (chiziqli)
C−Fe−C burchak: 90° va 180°
Koordinatsion poliedr: muntazam oktaedr
Simmetriya elementlari
Nuqtali guruh: Oh
Simmetriya elementlari: 3C₄, 4C₃, 6C₂, i, 3σh, 6σd
Jami amallar: 48 ta
Inversiya markazi: Ha (Fe atomida)
Dipol moment: 0 D (simmetriya tufayli)
🔬 Spektroskopik xossalari
UB-Vis spektroskopiya
d⁶ quyi spin — barcha t₂g orbitallar to'lgan. d-d o'tishlar faqat t₂g⁶ eg⁰ → t₂g⁵ eg¹ bo'lishi mumkin, bu yuqori energiyali (UB sohada). Spektrda kuchsiz sariq rang — MLCT (Fe→CN π*) o'tish tufayli. λmax ≈ 320 nm (UB).
IQ spektroskopiya
ν(C≡N): 2044 cm⁻¹ (erkin CN⁻ da 2080 cm⁻¹). Fe²⁺ ga koordinatsiyalanganda past chastotaga siljiydi — bu metall-ligand π-bog'lanishini ko'rsatadi (Fe→CN π-akseptor). ν(Fe−C): 416 cm⁻¹. δ(Fe−C≡N): 585 cm⁻¹.
Magnit xossalari
μeff = 0 — diamagnit. Gui tarozisi bilan tekshirilganda namuna itariladi. Bu — Fe²⁺ ning quyi spinli ekanligini va CN⁻ ning kuchli maydonli ligand ekanligini isbotlaydi.
Mössbauer spektroskopiya
⁵⁷Fe Mössbauer spektrida izomer siljish (IS) ≈ 0.00 mm/s (Fe²⁺(QS) uchun xos). Kvadrupol ajralishi (QS) ≈ 0 mm/s — yuqori simmetriya (Oh) tufayli elektr maydon gradienti nolga teng.
⚗️ Olinishi
Sanoat usuli — ko'mir va azotdan
FeSO₄ + 6KCN → K₄[Fe(CN)₆] + K₂SO₄
Sanoatda asosan ko'mir, azot va temir qirindilaridan yuqori haroratda olinadi. Oraliq mahsulot sifatida CaCN₂ va NaCN hosil bo'ladi. Keyin FeSO₄ va KCl qo'shiladi.
Laboratoriya usuli
FeSO₄ + 6KCN → K₄[Fe(CN)₆] + K₂SO₄ (inert atmosferada)
Eritmada Fe²⁺ tuziga KCN qo'shiladi. Havo kislorodi Fe²⁺ ni Fe³⁺ ga oksidlamasligi uchun inert atmosfera (N₂ yoki Ar) kerak. Eritma bug'latilgach, sariq kristallar hosil bo'ladi.
Qizil qon tuzidan qaytarish
2K₃[Fe(CN)₆] + H₂O₂ + 2KOH → 2K₄[Fe(CN)₆] + 2H₂O + O₂
Qizil qon tuzi (K₃[Fe(CN)₆]) ishqoriy muhitda vodorod peroksid bilan qaytariladi. Bu — laboratoriyada qulay usul.
🧪 Kimyoviy xossalari va reaksiyalari
Fe³⁺ bilan — Berlin ko'ki (Prussiya ko'ki)
3K₄[Fe(CN)₆] + 4FeCl₃ → Fe₄[Fe(CN)₆]₃↓ + 12KCl
Fe³⁺ ionlari bilan to'q ko'k rangli cho'kma — Berlin ko'ki (Prussiya ko'ki) hosil qiladi. Bu — Fe³⁺ ionlarini aniqlashning klassik sifatiy reaksiyasi. Cho'kma aslida Fe₄[Fe(CN)₆]₃ tarkibiga ega.
Oksidlanish — qizil qon tuziga o'tish
2K₄[Fe(CN)₆] + Cl₂ → 2K₃[Fe(CN)₆] + 2KCl
Xlor yoki boshqa oksidlovchilar ta'sirida Fe²⁺ Fe³⁺ gacha oksidlanadi va qizil qon tuzi (K₃[Fe(CN)₆]) hosil bo'ladi. Eritma rangi sariqdan qizilga o'zgaradi.
Og'ir metallar bilan cho'kmalar
2CuSO₄ + K₄[Fe(CN)₆] → Cu₂[Fe(CN)₆]↓ + 2K₂SO₄
Cu²⁺, Zn²⁺, Cd²⁺, Pb²⁺ kabi og'ir metall ionlari bilan rangli cho'kmalar hosil qiladi. Cu²⁺ bilan qizil-jigarrang, Zn²⁺ bilan oq cho'kma.
Kislotalar bilan
K₄[Fe(CN)₆] + 4HCl → H₄[Fe(CN)₆] + 4KCl
Kuchli kislotalar ta'sirida geksasiyanoferrat(II) kislota (H₄[Fe(CN)₆]) hosil bo'ladi. Bu kislota beqaror — qizdirilganda parchalanadi. Zaharli HCN gazi ajralib chiqishi mumkin!
💡 Amaliy qo'llanishi
Oziq-ovqat sanoatida antiaglomerant (E536) sifatida — tuz va shakar kristallarining yopishib qolishini oldini oladi
Analitik kimyoda Fe³⁺ ionlarini sifatiy va miqdoriy aniqlash uchun (Berlin ko'ki reaksiyasi)
Metallurgiyada po'lat sirtini mustahkamlash (sementatsiya) uchun
Bo'yoq sanoatida pigment sifatida (Berlin ko'ki)
Fotografiyada yorug'lik sezgir materiallar tayyorlashda
Sharob ishlab chiqarishda og'ir metallarni cho'ktirish uchun
⚠️ Xavfsizlik
K₄[Fe(CN)₆] nisbatan kam zaharli (LD₅₀ ≈ 1600 mg/kg, kalamush). Ammo kuchli kislotalar bilan ta'sirlashganda zaharli HCN gazi ajralib chiqadi! Kislotali muhitda ishlatish taqiqlanadi. Qizdirilganda ham HCN ajralishi mumkin. Ko'z va teriga tushganda suv bilan yuvish kerak.