🧪 [Zn(OH)₄]²⁻
tetragidroksosinkat(II) ioni • Tetrahydroxozincate(II) • Amfoter rux kompleksi
📋 Asosiy ma'lumotlar
🔄 Amfoterlik — ruxning noyob xossasi
[Zn(OH)₄]²⁻ — amfoterlikning klassik namunasi!Rux gidroksid Zn(OH)₂ ham kislotalarda, ham ishqoriylarda eriydi. Ishqoriy muhitda erib, tetragidroksosinkat(II) ionini hosil qiladi. Bu xossa ruxni boshqa metallardan (masalan, Fe, Cu) ajratishda qo'llaniladi.
Kislotali muhitda
Zn(OH)₂ + 2H⁺ → Zn²⁺ + 2H₂O
Rux gidroksid kislotada erib, Zn²⁺ ioni hosil qiladi.
Zn²⁺ — akva kompleks [Zn(H₂O)₆]²⁺
Bu — asos xossasi (H⁺ ni biriktirib oladi).
Ishqoriy muhitda
Zn(OH)₂ + 2OH⁻ → [Zn(OH)₄]²⁻
Rux gidroksid ishqorda erib, tetragidroksosinkat ioni hosil qiladi.
Bu — kislota xossasi (OH⁻ ni biriktirib oladi).
Amfoterlik — ham kislota, ham asos xossasi!
Amaliy ahamiyati: Ruxni ajratishda ishlatiladi. Rux saqlovchi rudalar ishqorda eritilganda, rux [Zn(OH)₄]²⁻ holatida eritmaga o'tadi, boshqa metallar (Fe, Cu) cho'kmada qoladi. Keyin eritma neytrallanib, Zn(OH)₂ cho'ktiriladi.
⚛️ Elektron tuzilishi — d¹⁰ tetraedrik kompleks
Zn²⁺ — d¹⁰ konfiguratsiya
Zn: [Ar] 3d¹⁰4s². Zn²⁺: [Ar] 3d¹⁰. Barcha 10 ta d-elektron to'liq juftlashgan — d-orbitallar to'liq to'lgan. Juftlanmagan elektronlar yo'q. Bu — barcha d¹⁰ komplekslarga xos xususiyat.
KMBE = 0 — geometriya erkin tanlanadi
d¹⁰ konfiguratsiyada KMBE = 0 (barcha orbitallar to'lgan yoki bo'sh). Geometriya faqat sterik va elektrostatik omillar bilan belgilanadi. To'rtta ligand uchun optimal geometriya — tetraedrik (sp³ gibridlanish, 109.5° burchak). Oktaedrik geometriya (KS=6) ham mavjud — masalan, [Zn(H₂O)₆]²⁺.
Magnit xossalari — diamagnit
d¹⁰ — barcha elektronlar juftlashgan, n = 0. μeff = 0. Diamagnit. Rangsiz — d-d o'tishlar mavjud emas. Barcha d¹⁰ komplekslari rangsiz va diamagnit bo'ladi.
Nima uchun aynan 4 ta OH⁻?
Zn²⁺ + 4OH⁻ ⇌ [Zn(OH)₄]²⁻ — log β₄ ≈ 15.5. Zn²⁺ + 6OH⁻ ⇌ [Zn(OH)₆]⁴⁻ — beqaror (sterik to'siq, OH⁻ ligandlar orasidagi kuchli itarilish). Shuning uchun ishqoriy muhitda asosan [Zn(OH)₄]²⁻ hosil bo'ladi.
🧬 Geometriya va simmetriya
Geometrik parametrlar
Geometriya: Muntazam tetraedr
Nuqtali guruh: Td
Zn−O masofa: ~1.97 Å
O−H masofa: 0.96 Å
O−Zn−O burchak: 109.5°
Zn−O−H burchak: ~109.5° (sp³ O)
Dipol moment: 0 D (simmetriya)
Simmetriya elementlari
Nuqtali guruh: Td
Simmetriya elementlari:
• 4C₃ o'qi
• 3S₄ o'qi
• 6σd tekislik
• Jami amallar: 24 ta
Inversiya markazi: YO'Q
Dipol moment: 0 D
🔬 Spektroskopik xossalari
UB-Vis spektroskopiya
d¹⁰ konfiguratsiya — d-d o'tishlar mavjud emas (d-orbitallar to'liq to'lgan). Zaryad ko'chishi (LMCT — O→Zn) UB sohada (< 250 nm). Rangi: rangsiz. Barcha Zn²⁺ komplekslari rangsiz bo'ladi.
IQ spektroskopiya
ν(O−H): 3400−3600 cm⁻¹ (keng polosa, vodorod bog'lar tufayli). δ(Zn−O−H): 900−1000 cm⁻¹. ν(Zn−O): 450−500 cm⁻¹ (past chastotali — og'ir Zn atomi tufayli).
Raman spektroskopiya
Td simmetriyada A₁ (simmetrik valent) tebranish Raman-faol. ν(Zn−O) Raman: ~470 cm⁻¹. Inversiya markazi yo'qligi tufayli ayrim tebranishlar ham IQ, ham Raman faol.
⚗️ Olinishi
Zn(OH)₂ ni ishqorda eritish
Zn(OH)₂↓ + 2NaOH → Na₂[Zn(OH)₄] (yoki Zn(OH)₂ + 2OH⁻ → [Zn(OH)₄]²⁻)
Yangi cho'ktirilgan Zn(OH)₂ ortiqcha ishqor eritmasida oson eriydi. Eritma bug'latilgach, Na₂[Zn(OH)₄] kristallari olinadi. Kristallarda [Zn(OH)₄]²⁻ tetraedrlari Na⁺ ionlari bilan o'ralgan.
ZnO ni ishqorda eritish
ZnO + 2NaOH + H₂O → Na₂[Zn(OH)₄]
Rux oksidi konsentrlangan ishqor eritmasida qizdirilsa, erib ketadi. Sanoatda rux rudalarini qayta ishlashda qo'llaniladi.
Metallik ruxdan
Zn + 2NaOH + 2H₂O → Na₂[Zn(OH)₄] + H₂↑
Metallik rux ishqor eritmasida erib, vodorod ajratib chiqaradi. Reaksiya sekin boradi — rux amfoter metall.
🧪 Kimyoviy xossalari
Kislota qo'shilsa — Zn(OH)₂ cho'kmasi
[Zn(OH)₄]²⁻ + 2H⁺ → Zn(OH)₂↓ + 2H₂O. Neytrallanganda oq amorf Zn(OH)₂ cho'kmasi tushadi. Ortiqcha kislotada: Zn(OH)₂ + 2H⁺ → Zn²⁺ + 2H₂O.
Ammoniy tuzlari bilan — Zn(OH)₂ cho'kmasi
[Zn(OH)₄]²⁻ + 2NH₄⁺ → Zn(OH)₂↓ + 2NH₃ + 2H₂O. Ammoniy xlorid qo'shilganda Zn(OH)₂ cho'kmasi tushadi. Ortiqcha NH₃ da: Zn(OH)₂ + 4NH₃ → [Zn(NH₃)₄]²⁺ + 2OH⁻.
Karbonat angidrid bilan
[Zn(OH)₄]²⁻ + CO₂ → ZnCO₃↓ + 2OH⁻ + H₂O. Havodagi CO₂ ta'sirida ZnCO₃ cho'kmasi tushishi mumkin. Shuning uchun ishqoriy rux eritmalari germetik idishda saqlanadi.
💡 Amaliy qo'llanishi
Ruxni boshqa metallardan ajratish — rudalarni ishqorda eritib, ruxni [Zn(OH)₄]²⁻ holatida eritmaga o'tkazish
Galvanik qoplamalar — ishqoriy ruxlash elektrolitlarida ([Zn(OH)₄]²⁻ asosiy komponent)
Kimyoviy manbalar — rux-ishqor batareyalarida elektrolit sifatida
Analitik kimyoda — Al³⁺ va Zn²⁺ ni farqlashda (Zn(OH)₂ ortiqcha ishqorda eriydi, Al(OH)₃ ham eriydi)
✅ Asosiy xulosalar
- [Zn(OH)₄]²⁻ — tetragidroksosinkat(II), amfoter rux kompleksi
- Zn²⁺ (d¹⁰) — diamagnit, rangsiz, KMBE = 0
- Tetraedrik geometriya (Td), sp³ gibridlanish
- Zn(OH)₂ + 2OH⁻ ⇌ [Zn(OH)₄]²⁻ — qaytar amfoter reaksiya
- Rux rudalarini qayta ishlashda va galvanik qoplamalarda muhim ahamiyatga ega