Hydroxidy Nezačaté

0. Kľúčové fakty

1. Hydroxidy — Hydroxidy sú trojprvkové zlúčeniny zložené z atómu kovu, kyslíka a vodíka. Vždy obsahujú jednu alebo viac hydroxidových skupín OH, ktoré sú naviazané na atóm kovu. Patria medzi zásady (zásadité látky) a sú dôležité v priemysle, v domácnosti aj v chémii ako protiklad kyselín.

2. Hydroxidová skupina OH⁻ — Základnou stavebnou časťou každého hydroxidu je hydroxidová skupina, ktorá sa skladá z atómu kyslíka a vodíka a má vždy záporný náboj −1 (anión OH⁻). Práve táto skupina spôsobuje zásadité vlastnosti hydroxidov. Počet skupín OH vo vzorci sa rovná oxidačnému číslu (mocenstvu) kovu.

3. Všeobecný vzorec M(OH)ₙ — Vzorec hydroxidu zapisujeme ako značku kovu, za ktorou nasleduje skupina OH v zátvorke a index n. Index n udáva počet hydroxidových skupín a rovná sa oxidačnému číslu kovu — napríklad NaOH (n=1), Ca(OH)₂ (n=2), Al(OH)₃ (n=3). Ak je skupín viac ako jedna, OH píšeme do zátvorky a index dávame za zátvorku.

4. Tvorba názvu hydroxidu — Názov sa skladá z podstatného mena „hydroxid" a prídavného mena odvodeného od názvu kovu s koncovkou podľa oxidačného čísla. Koncovky sú: -ný, -natý, -itý, -ičitý, -ečný/-ičný, -ový, -istý, -ičelý (od I po VIII). Napríklad NaOH = hydroxid sodný, Ca(OH)₂ = hydroxid vápenatý, Fe(OH)₃ = hydroxid železitý.

5. Tvorba vzorca z názvu — Podľa koncovky prídavného mena určíme oxidačné číslo kovu, ktoré nám povie počet skupín OH. Keďže skupina OH má náboj −1 a celá molekula je neutrálna, počet OH skupín presne vyrovná kladný náboj kovu. Príklad: hydroxid hlinitý → hliník Al má oxidačné číslo III → Al(OH)₃.

6. NaOH — hydroxid sodný — Hydroxid sodný, ľudovo nazývaný lúh sodný alebo žieravý sodík, je biela tuhá látka, ktorá je silno žieravá a leptá kožu. Vo vode sa veľmi dobre rozpúšťa a uvoľňuje pri tom teplo. Používa sa pri výrobe mydla, papiera, na čistenie odpadov a v chemickom priemysle.

7. Ca(OH)₂ — hydroxid vápenatý — Hydroxid vápenatý sa nazýva hasené vápno a vzniká reakciou páleného vápna (CaO) s vodou, čo je búrlivá reakcia s uvoľňovaním tepla. Jeho roztok sa volá vápenná voda a používa sa na dôkaz oxidu uhličitého (zakalí sa). V stavebníctve sa hasené vápno používa na prípravu mált a omietok.

8. Zásadité (alkalické) vlastnosti — Hydroxidy rozpustné vo vode vytvárajú zásadité roztoky, ktoré sú na dotyk klzké (mydlové) a sú žieravé. Pôsobia ako protiklad kyselín — pri ich zmiešaní prebehne neutralizácia, pri ktorej vzniká soľ a voda. Silné hydroxidy ako NaOH a KOH dokážu poleptať pokožku, preto s nimi pracujeme opatrne a s ochrannými pomôckami.

9. Indikátory — Indikátory sú látky, ktoré menia svoju farbu podľa toho, či sú v kyslom alebo zásaditom prostredí, a tak nám pomáhajú rozlíšiť kyseliny a zásady. Medzi najznámejšie patrí lakmus, fenolftaleín a univerzálny indikátorový papierik. Vďaka nim vieme jednoducho zistiť, či je daná látka kyselinou alebo hydroxidom bez ochutnávania či dotyku.

10. Farby indikátorov v zásade — V zásaditom prostredí hydroxidov sa lakmus sfarbí na modro, fenolftaleín na fialovo-ružovo (malinovo) a univerzálny indikátor na modro až zeleno. Naopak v kyseline je lakmus červený a fenolftaleín bezfarebný. Tieto farebné zmeny sú spoľahlivým a názorným dôkazom prítomnosti zásady.

11. pH stupnica — pH je číselná stupnica od 0 do 14, ktorá vyjadruje, či je látka kyslá, neutrálna alebo zásaditá. Hodnota 7 je neutrálna (čistá voda), hodnoty pod 7 znamenajú kyslé prostredie a hodnoty nad 7 zásadité — teda roztoky hydroxidov majú pH väčšie ako 7. Čím je pH bližšie k 14, tým je zásada silnejšia.

12. Neutralizácia — Neutralizácia je chemická reakcia medzi hydroxidom (zásadou) a kyselinou, pri ktorej vzniká soľ a voda. Napríklad NaOH + HCl → NaCl + H₂O, teda z lúhu a kyseliny chlorovodíkovej vznikne kuchynská soľ a voda. Táto reakcia sa využíva napríklad pri liečbe prekyslenia žalúdka alebo pri neutralizácii rozliatych chemikálií.

1. Poučka

Hydroxidy sú trojprvkové zlúčeniny, ktoré obsahujú katión kovu a hydroxidový anión OH⁻. Vo vode sa rozpúšťajú na ióny a ich roztoky sú zásadité (zásady). Všeobecný vzorec je M(OH)ₙ, kde n sa rovná oxidačnému číslu kovu.

2. Vysvetlenie

• Každý hydroxid má vždy skupinu OH s nábojom −I (hydroxidový anión).
• Kov má kladné oxidačné číslo. Počet skupín OH vo vzorci sa rovná oxidačnému číslu kovu, aby bola zlúčenina navonok neutrálna (kladné a záporné náboje sa vyrovnajú).
• Príklad zostavenia: sodík je Na⁺ᴵ, takže potrebuje 1 OH → NaOH. Vápnik je Caᴵᴵ, potrebuje 2 OH → Ca(OH)₂. Hliník je Alᴵᴵᴵ → Al(OH)₃.
• Názov tvoríme: slovo hydroxid + prídavné meno od kovu s príponou podľa oxidačného čísla (-ný, -natý, -itý, -ičitý...). Napr. NaOH = hydroxid sodný, Ca(OH)₂ = hydroxid vápenatý.
• Či je roztok zásaditý, zistíme indikátorom — látkou, ktorá zmenou farby ukáže, či ide o kyselinu alebo zásadu.

3. Príklady a prečo je to dôležité

Príklad 1 — vzorec z názvu: Napíš vzorec hydroxidu bárnatého.
Hydroxidová skupina OH má oxidačné číslo −I.
Bárnatý → prípona -natý znamená II, bárium Ba má +II.
Na vyrovnanie +II treba 2 skupiny OH, viac skupín píšeme do zátvorky.
Kontrola: +II + 2 · (−I) = 0 → Ba(OH)₂

Príklad 2 — názov zo vzorca: Pomenuj LiOH a Cu(OH)₂.
LiOH: 1 skupina OH (−I), preto lítium má +I → prípona -ný → hydroxid lítny.
Cu(OH)₂: 2 skupiny OH spolu −II, preto meď má +II → prípona -natý → hydroxid meďnatý.
Výsledok → hydroxid lítny, hydroxid meďnatý

Príklad 3 — kov s oxidačným číslom III: Napíš vzorec hydroxidu chromitého.
Chromitý → prípona -itý znamená III, chróm Cr má +III.
Treba 3 skupiny OH: +III + 3 · (−I) = 0
Skupinu OH dáme do zátvorky a index 3 za ňu → Cr(OH)₃

Príklad 4 — dôkaz zásady: Do roztoku hydroxidu sodného kvapneme fenolftaleín a ponoríme červený lakmusový papierik. Čo uvidíme a prečo?
Hydroxid sa vo vode rozkladá na ióny: NaOH → Na⁺ + OH⁻.
Anióny OH⁻ spôsobujú zásaditosť, pH je nad 7.
Fenolftaleín sa sfarbí fialovo-ružovo, lakmus zmodrie → roztok je zásaditý

Príklad 5 — hasenie vápna (prax): Murári zalievajú pálené vápno CaO vodou. Čo vznikne a na čo to slúži?
Oxid vápenatý reaguje s vodou: CaO + H₂O → Ca(OH)₂
Kontrola: Ca 1, O 1 + 1 = 2 a 2, H 2 a 2 ✓
Hasené vápno sa používa do malty, omietok a na vápnenie pôdy → vzniká hydroxid vápenatý Ca(OH)₂

Príklad 6 — bezpečnosť (prax): Pri čistení odpadu čističom s NaOH ti vystrekne kvapka do oka. Čo urobíš?
NaOH je žieravina, leptá kožu aj oči.
Žieravinu treba čo najrýchlejšie a dlho zriediť a odplaviť veľkým množstvom vody.
Správny postup → hneď dlho vyplachovať oko vodou a ísť k lekárovi

Prečo je to dôležité: Hydroxidy sú silné zásady, ktoré môžu poleptať pokožku a oči — preto treba poznať ich vlastnosti a pracovať bezpečne. Indikátory nám pomáhajú rýchlo rozpoznať, či je látka kyselina alebo zásada (napr. pri kontrole pôdy, vody v bazéne alebo v laboratóriu).

Precvič si

1. Napíš vzorec hydroxidu lítneho.
2. Pomenuj Fe(OH)₂.
3. Napíš vzorec hydroxidu zinočnatého.
4. Akú farbu bude mať červený lakmusový papierik v roztoku KOH?
5. Napíš vzorec hydroxidu meďnatého a pomenuj CuOH.
6. Doplň a vyčísli: Na₂O + H₂O → NaOH.