Čeština
Matematika
Angličtina
Informatika
Biologie
Umíme to
Němčina
Zeměpis
Dějepis
Fyzika
Obecná chemie
Periodická tabulka prvků
Anorganická chemie
Organická chemie
Biochemie
Chemie v praxi
Rozhodovačka
Otázky
Slepé mapy
Pexeso
Přesouvání
Rozřazovačka
Poznávačka
Krok po kroku
Vpisování
Porozumění
Příběhy
Pojmy ve větách
Týmovka
Závody
Odkrývačka
Halogenidy
Halogenidy jsou sloučeniny halogenů (prvků 17. skupiny: F, Cl, Br, I) s méně elektronegativními prvky, obvykle kovy. Zároveň se jedná o soli bezkyslíkatých kyselin.
Oxidační číslo atomu halogenu v halogenidech je −I.
Název halogenidu sestává z podstatného jména (odpovídá názvu halogenu s koncovkou -id, např. chlorid) a přídavného jména (obsahuje název prvku, se kterým je halogen sloučen, s koncovkou dle jeho oxidačního čísla, např. sodný).
Koncovky přídavného jména spojené s oxidačním číslem jsou obdobné jako u názvosloví dalších sloučenin:
| Koncovka | Oxidační číslo |
|---|---|
| -ný | I |
| -natý | II |
| -itý | III |
| -ičitý | IV |
| -ičný, -ečný | V |
| -ový | VI |
| -istý | VII |
| -ičelý | VIII |
Součet oxidačních čísel v (elektricky neutrální) molekule halogenidu je 0. Počet atomů halogenu tedy odpovídá oxidačnímu číslu druhého prvku.
Tedy např. = bromid hořečnatý.
Mezi další příklady halogenidů patří:
| Vzorec (včetně oxidačních čísel) | Název | Další informace |
|---|---|---|
| \mathrm{\overset{\tiny I}{Na} \overset{\tiny -I}{Cl}} | chlorid sodný | Tvoří sůl kamennou, je to hlavní složka kuchyňské soli. |
| \mathrm{\overset{\tiny II}{Ca} \overset{\tiny -I}{F_2}} | fluorid vápenatý | Tvoří minerál fluorit, zdroj fluoru. |
| \mathrm{\overset{\tiny III}{Al} \overset{\tiny -I}{Br_3}} | bromid hlinitý | Užívá se jako katalyzátor v organické chemii. |
| \mathrm{\overset{\tiny V}{P} \overset{\tiny -I}{Cl_5}} | chlorid fosforečný | Používá se jako chlorační činidlo v organické chemii. |
Oxidy jsou sloučeniny kyslíku s méně elektronegativními prvky. Oxidační číslo atomu kyslíku v oxidech je −II (kyslík myšleně přijímá 2 elektrony od méně elektronegativního atomu).
Názvosloví oxidů
Název oxidu sestává z podstatného jména oxid a přídavného jména (obsahuje název prvku, se kterým je kyslík sloučen, s koncovkou dle jeho oxidačního čísla).
| Oxidační číslo prvku sloučeného s kyslíkem | Koncovka přídavného jména | Příklad |
|---|---|---|
| I | -ný | \mathrm{\overset{\tiny I}{N_2} \overset{\tiny -II}{O}} – oxid dusný |
| II | -natý | \mathrm{\overset{\tiny II}{C} \overset{\tiny -II}{O}} – oxid uhelnatý |
| III | -itý | \mathrm{\overset{\tiny III}{Fe_2} \overset{\tiny -II}{O_3}} – oxid železitý |
| IV | -ičitý | \mathrm{\overset{\tiny IV}{C} \overset{\tiny -II}{O_2}} – oxid uhličitý |
| V | -ičný, -ečný | \mathrm{\overset{\tiny V}{V_2} \overset{\tiny -II}{O_5}} – oxid vanadičný |
| VI | -ový | \mathrm{\overset{\tiny VI}{S} \overset{\tiny -II}{O_3}} – oxid sírový |
| VII | -istý | \mathrm{\overset{\tiny VII}{Cl_2} \overset{\tiny -II}{O_7}} – oxid chloristý |
| VIII | -ičelý | \mathrm{\overset{\tiny VIII}{Os} \overset{\tiny -II}{O_4}} – oxid osmičelý |
Převádění názvu na vzorec
Příklad: oxid selenový.
- Napsat značky prvků. Oxidy vždy obsahují kyslík (\mathrm{O}), který se ve vzorci píše doprava. – \mathrm{SeO}
- Kyslík má oxidační číslo −II. – \mathrm{Se \overset{\tiny -II}{O}}
- Oxidační číslo druhého prvku vychází z koncovky přídavného jména: selenový → selen bude mít oxidační číslo VI. – \mathrm{\overset{\tiny VI}{Se} \overset{\tiny -II}{O}}
- Součet oxidačních čísel v molekule musí být roven 0, je nutné upravit počet jednotlivých atomů.
- Pomocí křížového pravidla: oxidační číslo „převést“ na počet částic druhého prvku (\mathrm{\overset{\tiny VI}{Se_2} \overset{\tiny -II}{O_6}}) a následně vzorec zjednodušit (\mathrm{\overset{\tiny VI}{Se} \overset{\tiny -II}{O_3}}).
- Úvahou/sestavením rovnice. Selen má oxidační číslo VI. Kolik v molekule musí být atomů kyslíku (s ox. č. −II), aby „vyrovnaly“ oxidační číslo VI? Neboli: \mathrm{-II} \cdot × + \mathrm{VI} = 0, x = 3. V molekule musejí být 3 atomy kyslíku: \mathrm{\overset{\tiny VI}{Se} \overset{\tiny -II}{O_3}}.
- Oxidační čísla se obvykle zapisují jen jako pomůcka při tvoření vzorce, tedy výsledný vzorec by byl \mathrm{SeO_3}.
Tento postup přibližuje cvičení krok po kroku (název na vzorec).
Převádění vzorce na název
Příklad: \mathrm{Al_2O_3}.
- Uvědomit si, že jde o oxid.
- Zjistit název prvku sloučeného s kyslíkem (v tomto případě jde o Al = hliník). – oxid hlin…
- Zjistit oxidační číslo druhého prvku. Součet oxidačních čísel v molekule je 0.
- Každý atom kyslíku má oxidační číslo −II, jsou přítomny 3 atomy kyslíku. Součet oxidačních čísel u atomů O je tedy −6.
- Jsou přítomny 2 atomy hliníku (Al). Jaké musí být oxidační číslo každého z nich, aby došlo k „vyrovnání“ −6 u atomů O? Neboli: 2 \cdot × -6 = 0, x = 3. Oxidační číslo hliníku (Al) je III.
- Zjistit, jaké koncovce odpovídá dané oxidační číslo. V tomto případě III → -itý, jedná se o oxid hlinitý.
Tento postup přibližuje cvičení krok po kroku (vzorec na název).
Příklady oxidů
- oxid uhličitý (\mathrm{\overset{\tiny IV}{C} \overset{\tiny -II}{O_2}}) – Je potřeba pro fotosyntézu. Vzniká při buněčném dýchání (vyšší koncentrace v zadýchané místnosti negativně ovlivňuje soustředění), ale také při spalování organických látek/fosilních paliv. Ve vzduchu je ho asi 0,042 % (420 ppm). Jeho obsah ve vzduchu vlivem lidské činnosti stoupá, což prohlubuje skleníkový efekt.
- oxid uhelnatý (\mathrm{\overset{\tiny II}{C} \overset{\tiny -II}{O}}) – Vzniká při hoření za nedostatku kyslíku. Váže se na hemoglobin (červené krevní barvivo) ochotněji než kyslík, čímž zabraňuje přenosu kyslíku v těle (to je podstata jeho jedovatosti).
- oxid dusný (\mathrm{\overset{\tiny I}{N_2} \overset{\tiny -II}{O}}) – „Rajský plyn“, používá se ke znecitlivění ve stomatologii či k přípravě šlehačky.
- další oxidy dusíku – Souhrnně označované jako \mathrm{NO}_x. Jedovaté, vznikají při provozu spalovacích motorů. Jejich přítomnost může vést ke vzniku přízemního ozonu.
- oxid křemičitý (\mathrm{\overset{\tiny IV}{Si} \overset{\tiny -II}{O_2}}) – Tvoří minerál křemen, je součástí mnohých hornin (např. žuly). Potřeba pro výrobu skla (ve formě sklářského písku). Jeho pórovitá forma, silikagel, se používá k pohlcování vlhkosti (kuličky v malých pytlíčcích doprovázející některé výrobky).
- oxid titaničitý (\mathrm{\overset{\tiny IV}{Ti} \overset{\tiny -II}{O_2}}) – Využíván jako bílé barvivo, např. do temper či zubních past.
- oxid siřičitý (\mathrm{\overset{\tiny IV}{S} \overset{\tiny -II}{O_2}}) – Jedovatý. Vzniká při spalování paliv obsahujících síru (např. hnědého uhlí). Dříve způsoboval kyselé deště, nyní se zachytává při odsiřování spalin. V nízkých koncentracích se používá jako konzervant (např. u sušeného ovoce).
- oxid sírový (\mathrm{\overset{\tiny VI}{S} \overset{\tiny -II}{O_3}}) – Jeho reakcí s vodou vzniká kyselina sírová.
- oxid železitý (\mathrm{\overset{\tiny III}{Fe_2} \overset{\tiny -II}{O_3}}) – Součástí minerálu hematitu, ruda železa.
- oxid vápenatý (\mathrm{\overset{\tiny II}{Ca} \overset{\tiny -II}{O}}) – Pálené vápno, součást cementu. Vzniká pálením vápence.
Sulfidy jsou sloučeniny síry s méně elektronegativními prvky. Oxidační číslo atomu síry v sulfidech je −II.
Název sulfidu sestává z podstatného jména sulfid a přídavného jména (obsahuje název prvku, se kterým je síra sloučena, s koncovkou dle jeho oxidačního čísla). Názvosloví sulfidů je prakticky totožné s názvoslovím oxidů.
Pro ilustraci je dále uvedeno několik příkladů sulfidů:
| Vzorec (včetně oxidačních čísel) | Název |
|---|---|
| \mathrm{\overset{\tiny II}{Pb} \overset{\tiny -II}{S}} | sulfid olovnatý |
| \mathrm{\overset{\tiny III}{Al_2} \overset{\tiny -II}{S_3}} | sulfid hlinitý |
Kyseliny a hydroxidy
Kyseliny jsou látky, které jsou schopné odštěpovat kation vodíku (\mathrm{H^+}). Hydroxidy (zásady) naopak uvolňují hydroxidový anion (\mathrm{OH^-}). Přítomnost zmíněných iontů souvisí s případnými žíravými či korozivními vlastnostmi těchto látek. Slabé či méně koncentrované kyseliny se často nacházejí i v potravinách a živých organizmech (např. citron chutná kysele proto, že obsahuje kyselinu citronovou uvolňující \mathrm{H^+}).
Anorganické kyseliny
Anorganické kyseliny se rozdělují na bezkyslíkaté (např. kyselina chlorovodíková – \mathrm{HCl}) a kyslíkaté (obsahují v molekulách atomy kyslíku). Vzorce kyslíkatých kyselin lze odvodit reakcí oxidu příslušného oxidačního čísla s vodou, například:
\mathrm{SO_2 + H_2O \longrightarrow H_2SO_3} – Oxid siřičitý reaguje s vodou, vzniká kyselina siřičitá.
Mezi anorganické kyseliny patří například:
| Název kyseliny | Vzorec | Informace |
|---|---|---|
| kyselina chlorovodíková | \mathrm{HCl} | Bezkyslíkatá kyselina, je součástí žaludečních šťáv (ničí mikroorganizmy, umožňuje funkci enzymů). Technická se též označuje jako kyselina solná. |
| kyselina sírová | \mathrm{H_2SO_4} | Má široké využití v průmyslu, např. při výrobě plastů, léčiv, výbušnin, hnojiv. |
| kyselina dusičná | \mathrm{HNO_3} | Má široké využití v průmyslu, např. při výrobě hnojiv a výbušnin. |
| kyselina uhličitá | \mathrm{H_2CO_3} | Vzniká rozpouštěním oxidu uhličitého ve vodě, je obsažena např. v sycených nápojích. V přírodě může rozpouštět uhličitan vápenatý a podílet se tak na vzniku krasových jevů. |
| kyselina chlorná | \mathrm{HClO} | Je součástí čisticích a dezinfekčních prostředků. V malé koncentraci bývá používána pro dezinfekci bazénů. |
Hydroxidy
Hydroxidy (zásady) ve svých molekulách obvykle obsahují hydroxidový anion (\mathrm{OH^-}), který uvolňují. Jejich názvy sestávají z podstatného jména hydroxid a přídavného jména obsahujícího název prvku sloučeného s hydroxidovou skupinou s koncovkou dle oxidačního čísla. Například \mathrm{\overset{\tiny I}{Na} \overset{\tiny -I}{OH}} je hydroxid sodný (používá se např. k čištění odpadu u umyvadla či dřezu), \mathrm{\overset{\tiny II}{Ca} \overset{\tiny -I}{(OH)_2}} hydroxid vápenatý (hašené vápno, vzniká reakcí páleného vápna s vodou).
Zásaditý je i roztok amoniaku (\mathrm{NH_3}) používaný např. jako chladicí médium či k syntéze různých látek obsahujících dusík (např. kyseliny dusičné, hnojiv). Amoniak se získává katalyzovanou reakcí dusíku s vodíkem (Haberův–Boschův proces): \mathrm{N_2 + 3\,H_2 \longrightarrow 2\,NH_3}
První pomoc
První pomocí při zasažení těla kyselinou či hydroxidem je vymývání postiženého místa vodou.
Související kapitoly
- Kyselost a zásaditost roztoků, pH – Obecné informace o pH a jeho měření.
- Karboxylové kyseliny – Kyseliny náležící do tématu organické chemie.
Soli jsou sloučeniny iontového charakteru. Obvykle se jedná o pevné látky s krystalickou strukturou, které v tavenině vedou elektrický proud. Zpravidla jsou rozpustné ve vodě (v polárních rozpouštědlech). Vznikají například neutralizací, tedy reakcí kyseliny a hydroxidu.
Bezkyslíkaté soli
Bezkyslíkaté soli odpovídají halogenidům či sulfidům.
Soli kyslíkatých kyselin
Název solí kyslíkatých kyselin se skládá z podstatného jména (to se týká aniontu pocházejícího z kyslíkaté kyseliny) a přídavného jména (týká se kationtu, obvykle iontu kovu). Například = dusičnan draselný.
| Oxidační číslo kyselinotvorného prvku | Příklad podstatného jména/aniontu |
|---|---|
| I | chlornan \mathrm{(ClO)^{-I}} |
| III | dusitan \mathrm{(NO_2)^{-I}} |
| IV | uhličitan \mathrm{(CO_3)^{-II}}, siřičitan \mathrm{(SO_3)^{-II}}, křemičitan \mathrm{(SiO_3)^{-II}} |
| V | dusičnan \mathrm{(NO_3)^{-I}}, trihydrogenfosforečnan = fosforečnan \mathrm{(PO_4)^{-III}}, chlorečnan \mathrm{(ClO_3)^{-I}} |
| VI | síran \mathrm{(SO_4)^{-II}} |
| VII | manganistan \mathrm{(MnO_4)^{-I}} |
Převádění názvu na vzorec
Příklad: dusičnan manganatý
- Nejprve vytvoříme část vzorce odpovídající aniontu (je nutné ovládat tvoření vzorců kyslíkatých kyselin, nebo si základní kyseliny pamatovat – vizte výše). Dusičnan → bude se jednat o kyselinu dusičnou \mathrm{HNO_3}.
- Anion kyseliny vzniká tak, že kyselina odštěpí kationt(y) vodíku. Bude mít tedy podobu \mathrm{(NO_3)^{-I}}.
- Přidáme prvek tvořící kation s patřičným oxidačním číslem, v tomto případě \mathrm{Mn} s oxidačním číslem II (-natý). \mathrm{Mn^{II}(NO_3)^{-I}}.
- Součet oxidačních čísel – respektive (myšlených) nábojů – v elektricky neutrální molekule je 0. S ohledem na to upravíme počet iontů. Lze použít i křížové pravidlo a oxidační číslo jednoho iontu „převést“ na počet výskytů druhého iontu: \mathrm{Mn^{II}(NO_3)^{-I}_{2}} → \mathrm{Mn(NO_3)_{2}}
Převádění vzorce na název
Příklad: \mathrm{Al_2(SO_4)_3}
- Při převádění vzorce na název je nutné si pamatovat/vyhledat buď podobu aniontů kyselin, nebo typická oxidační čísla částic prvků. Ideální je použít kombinaci obojího.
- Vycházíme-li ze znalosti aniontu:
- Víme, že sůl obsahuje síranový anion, který je odvozený z kyseliny sírové (\mathrm{H_2SO_4}). Tento anion má oxidační číslo −II (vznikne odštěpením dvou iontů \mathrm{H^+}).
- Celkový součet oxidačních čísel síranových aniontů je −6.
- Aby byl součet oxidačních čísel v molekule 0, každá jedna z částic hliníku musí mít oxidační číslo III.
- Vycházíme-li z typických oxidačních čísel (u iontů odpovídají jejich nábojům):
- Hliník (Al) má typické oxidační číslo III. Přídavné jméno bude hlinitý.
- Kyslík (O) se ve sloučeninách typicky vyskytuje v oxidačním čísle −II (pokud není sloučen s fluorem).
- Síra (S) musí tedy mít oxidační číslo VI → podstatné jméno bude síran.
- Sůl vzorce \mathrm{Al_2(SO_4)_3} je síran hlinitý.
Příklady solí kyslíkatých kyselin
- uhličitan vápenatý (\mathrm{CaCO_3}) – Součástí minerálu kalcitu či hornin vápence/mramoru. Tvoří oporné struktury a schránky živočichů a dalších organizmů. Součástí vodního kamene.
- uhličitan sodný (\mathrm{Na_2CO_3}) – Soda na praní, změkčovadlo vody. Používá se také např. při výrobě skla či papíru.
- hydrogenuhličitan sodný (\mathrm{NaHCO_3}) – Jedlá soda, např. součástí kypřicích prášků.
- chlornan sodný (\mathrm{NaClO}) – K dezinfekci, bělicí činidlo (např. v Savu či k úpravě vody v bazénech).
- dusitan draselný (\mathrm{KNO_2}) – Používá se jako konzervant v uzeninách.
- pentahydrát síranu měďnatého (\mathrm{CuSO_4 \cdot 5\,H_2O}) – Modrá skalice, sůl typické modré barvy.
- dusičnany (\mathrm{NO_3^-}), fosforečnany (\mathrm{PO_4^{3-}}) – Bývají součástí hnojiv. Jejich uvolňování do životního prostředí vede k eutrofizaci vod, v nichž se pak mohou přemnožit sinice nebo řasy.
Organické soli
Tato kapitola se zabývá hlavně solemi anorganických kyselin. Soli ale mohou mít i organickou podstatu (vizte kapitolu deriváty karboxylových kyselin).
