化学
高校生

Zn(OH)2 + 2OH- → [Zn(OH)4]2-
とあるのですが、なぜ2倍のOH-なんですか?この2はどこからきてるのですか?
Zn(OH)2 + OH- → [ Zn(OH)3]-ではだめなんですか?

回答

化学や生物は物理のように「理論があってそれを裏付ける現象が起こる」というものではなく「現象があって理由がある」のであって、まずは起こる事柄は認めなければいけません。
しかし、みうさんの言うような疑問が世の学問を進歩させてきています。とても良い考え方だと思います。

さて、まずは錯体の概論からします。
遷移元素、並びにアルミニウム等の典型金属はエネルギー準位の大きさの低い軌道から電子が入るため、最外殻電子殻とそれより内側の軌道に電子の入っていない軌道(空軌道)が存在します(詳しくは調べてみてるか質問お願いします。ながーくなるので)。
この空軌道に非共有電子対をもつ物質(代表例は水)が入る(配位結合する)事でかなり安定します。これが錯体の生成する原理です。

さて、亜鉛に話を戻すと、
亜鉛は原子番号30,d軌道が電子で満たされているため
亜鉛の電子は
{K,L,M,N}={2,8,18,2}
で、イオン化するとN殻の4s,4p軌道が空軌道になります。この空軌道がsp3混成軌道(分からなかったら質問で)を作る事で、亜鉛の錯体は4配位の四面体構造をとります。

みう

丁寧な解説ありがとうございます!

この回答にコメントする

それは錯イオンですね。
テトラヒドロキシド亜鉛イオンという名称になっているかと思います。
このイオンの場合、4つ、ヒドロキシド配位子(OH)がつくことで、安定した錯イオンになります。
3つの状態がない訳では無いですが、直ぐに4つ目がつくと考えてください!!
なので、そのようなイオン式になるということです!

みう

ありがとうございます!

この回答にコメントする
疑問は解決しましたか?