Názvosloví hydroxidů

Hydroxid je sloučenina kovu s jednou nebo více hydroxidovými skupinami OH. Název tvoří slovo hydroxid a přídavné jméno od kovu, jehož koncovka říká oxidační číslo kovu: -ný I, -natý II, -itý III, -ičitý IV. Skupina OH má vždy oxidační číslo −I, a proto platí jednoduché pravidlo: skupin OH je ve vzorci tolik, kolik je oxidační číslo kovu.

`\begin{gathered} \text{hydroxid sodný: } \mathrm{Na^{I}OH} \\[4pt] \text{hydroxid hlinitý: } \mathrm{Al^{III}(OH)_3} \end{gathered}`

Je-li skupin OH víc než jedna, píše se skupina do závorky a jejich počet za ni: `\ce{Al(OH)3}`, nikdy `\ce{AlOH3}`. Hotový vzorec nebo název i s postupem ukážou kalkulačky hydroxid z názvu na vzorec a ze vzorce na název. Níže je postup krok za krokem, tabulka koncovek, tabulka nejběžnějších hydroxidů a příklady na procvičení.

Koncovky ný, natý, itý, ičitý: tabulka

Koncovky jdou za sebou podle oxidačních čísel od I do VIII a učí se jako básnička: ný, natý, itý, ičitý, ičný, ový, istý, ičelý. Jsou stejné pro všechny anorganické sloučeniny, takže hydroxid železitý, oxid železitý i chlorid železitý mají železo s oxidačním číslem III.

Ox. číslo	Koncovka	Příklad
I	-ný	hydroxid sodný, `\ce{NaOH}`
II	-natý	hydroxid hořečnatý, `\ce{Mg(OH)2}`
III	-itý	hydroxid železitý, `\ce{Fe(OH)3}`
IV	-ičitý	hydroxid cíničitý, `\ce{Sn(OH)4}`
V	-ičný, -ečný	oxid dusičný, `\ce{N2O5}`
VI	-ový	oxid sírový, `\ce{SO3}`
VII	-istý	oxid chloristý, `\ce{Cl2O7}`
VIII	-ičelý	oxid osmičelý, `\ce{OsO4}`

Pátá koncovka má dvě podoby: -ečný se píše jen u fosforu, chloru a bismutu (fosforečný, chlorečný, bismutečný), ostatní prvky mají -ičný (dusičný, vanadičný).

Hydroxidy se vyskytují jen u prvních čtyř řádků tabulky. Hydroxid s jednou až třemi skupinami OH je běžný, se čtyřmi vzácný (hydroxid cíničitý `\ce{Sn(OH)4}`, hydroxid olovičitý `\ce{Pb(OH)4}`). Prvky s oxidačním číslem V a vyšším, například dusík, síra, chlor nebo mangan v manganistanu, tvoří s kyslíkem a vodíkem kyslíkaté kyseliny, ne hydroxidy. Proto jsou příklady u koncovek od -ičný dál oxidy. Všech osm koncovek s příklady je i v článku Názvosloví oxidů, jako samostatná tabulka koncovek a k procvičení v kvízu na koncovky.

Co je hydroxid a skupina OH

Ve skupině OH má kyslík oxidační číslo −II a vodík +I, dohromady tedy `(-2) + (+1) = -1`. Skupina proto nese jeden záporný náboj a jmenuje se hydroxidový aniont `\ce{OH-}`. Hydroxid je iontová sloučenina: kationt kovu a tolik hydroxidových aniontů, aby se náboje vyrovnaly.

Ve vodě se hydroxidy rozpadají na ionty a uvolňují `\ce{OH-}`. Proto patří mezi zásady: jejich roztoky mají pH vyšší než 7, jsou žíravé a neutralizují kyseliny.

`\ce{NaOH -> Na+ + OH-}`

Pozor na tři podobně znějící skupiny sloučenin. Hydroxid obsahuje celou skupinu OH (`\ce{NaOH}`, hydroxid sodný), oxid jen kyslík (`\ce{Na2O}`, oxid sodný, viz názvosloví oxidů) a hydrid jen vodík (`\ce{NaH}`, hydrid sodný, viz dvouprvkové sloučeniny vodíku). Koncovka přídavného jména je ve všech třech stejná, protože sodík má pokaždé oxidační číslo I.

Jak napsat vzorec hydroxidu z názvu (postup)

Napište značku kovu, třeba vápník Ca. Kov se ve vzorci píše vždy první.
Z koncovky přídavného jména určete oxidační číslo kovu: -natý znamená II.
Připište tolik skupin OH, kolik je oxidační číslo kovu.
Je-li skupin víc než jedna, dejte OH do závorky a počet napište za ni dolů.
Zkontrolujte, že součet oxidačních čísel je nula.

Obrázek ukazuje, proč počet skupin vychází právě takhle. Každá skupina OH vyrovná jeden kladný náboj kationtu:

Příklad 1

Napište vzorec hydroxidu vápenatého.

Vápník je Ca. Koncovka -natý znamená oxidační číslo II, takže vápník potřebuje dvě skupiny OH. Skupin je víc než jedna, proto závorka: `\ce{Ca(OH)2}`.

`\begin{gathered} \mathrm{Ca}^{\mathrm{II}}(\mathrm{OH})^{-\mathrm{I}}_{2} \\[4pt] (+2) + 2\cdot(-1) = 0 \end{gathered}`

Kontrola sedí, sloučenina je neutrální. Kdybychom závorku vynechali, vznikl by zápis `\ce{CaOH2}`, ve kterém je jeden kyslík a dva vodíky. To je jiná, neexistující látka, a součet oxidačních čísel by nebyl nula.

Příklad 2

Napište vzorec hydroxidu železitého.

Železo je Fe, koncovka -itý znamená III. Tři skupiny OH: `\ce{Fe(OH)3}`. Kontrola: `(+3) + 3\cdot(-1) = 0`.

Železo tvoří i hydroxid železnatý (-natý, II), `\ce{Fe(OH)2}`. U kovů, které mají víc oxidačních čísel, rozhoduje o vzorci jen koncovka, a proto se na ni vyplatí dívat pozorně.

Jak určit název hydroxidu ze vzorce

Opačný směr je ještě jednodušší. Ve vzorci hydroxidu je vždy jen jeden atom kovu, takže počet skupin OH je rovnou oxidační číslo kovu. Na rozdíl od oxidů se tu nic nedělí ani nekrátí.

Spočítejte skupiny OH (číslo za závorkou, bez závorky je to jedna).
To je oxidační číslo kovu. Přiřaďte mu koncovku.
Název: hydroxid + přídavné jméno od kovu s touto koncovkou.

Příklad 3

Pojmenujte `\ce{Al(OH)3}`.

Skupiny OH jsou tři, každá s oxidačním číslem −I, celkem −3. Hliník má tedy oxidační číslo III a koncovku -itý. Jde o hydroxid hlinitý.

Příklad 4

Pojmenujte `\ce{CuOH}` a `\ce{Cu(OH)2}`.

V `\ce{CuOH}` je jedna skupina OH, měď má I a koncovku -ný: hydroxid měďný. V `\ce{Cu(OH)2}` jsou dvě skupiny, měď má II: hydroxid měďnatý. Je to modrá sraženina, která vzniká, když se do roztoku modré skalice přilije hydroxid sodný.

Na přídavných jménech se chybuje víc než na číslech. Od sodíku je sodný (ne sodíkový), od draslíku draselný, od vápníku vápenatý (ne vápenný), od hořčíku hořečnatý, od mědi měďnatý, od cínu cíničitý a od olova olovnatý. Neznámé přídavné jméno ověří kalkulačka název hydroxidu ze vzorce.

Tabulka nejběžnějších hydroxidů

Vzorec	Název	Kde ho potkáte
`\ce{LiOH}`	hydroxid lithný	bílá látka, dobře rozpustná, silná zásada
`\ce{NaOH}`	hydroxid sodný	louh sodný: čističe odpadů, výroba mýdla
`\ce{KOH}`	hydroxid draselný	louh draselný: mazlavé mýdlo
`\ce{Mg(OH)2}`	hydroxid hořečnatý	bílý, nerozpustný, v lécích na pálení žáhy
`\ce{Ca(OH)2}`	hydroxid vápenatý	hašené vápno: malta, vápenná voda
`\ce{Ba(OH)2}`	hydroxid barnatý	roztok je barytová voda
`\ce{Al(OH)3}`	hydroxid hlinitý	bílá sraženina, v lécích na pálení žáhy
`\ce{Fe(OH)2}`	hydroxid železnatý	zelenavá sraženina, na vzduchu hnědne
`\ce{Fe(OH)3}`	hydroxid železitý	rezavě hnědá sraženina
`\ce{Cu(OH)2}`	hydroxid měďnatý	modrá sraženina
`\ce{Zn(OH)2}`	hydroxid zinečnatý	bílá sraženina

Hydroxidy alkalických kovů (lithia, sodíku, draslíku) jsou ve vodě dobře rozpustné a jsou to silné zásady. Hydroxid vápenatý je rozpustný jen málo, jeho čirý nasycený roztok je vápenná voda. Hydroxidy většiny ostatních kovů jsou ve vodě prakticky nerozpustné a vznikají jako barevné sraženiny, podle nichž se dají kovy v roztoku poznat.

Zvláštní případ je amoniak. Jeho vodný roztok se ve starších učebnicích označuje jako hydroxid amonný `\ce{NH4OH}`. Místo kovu je v něm amonný kationt `\ce{NH4+}`, ale jako samostatná látka hydroxid amonný neexistuje, v roztoku jsou molekuly amoniaku a jen málo iontů.

Jak hydroxidy vznikají a jak reagují

Hydroxidy nejaktivnějších kovů vznikají reakcí oxidu kovu s vodou. Takhle se z páleného vápna dělá hašené, a reakce přitom uvolní tolik tepla, že voda může vřít:

`\ce{CaO + H2O -> Ca(OH)2}`
`\ce{Na2O + H2O -> 2NaOH}`

Alkalické kovy reagují s vodou přímo, vzniká hydroxid a vodík:

`\ce{2Na + 2H2O -> 2NaOH + H2}`

Nerozpustné hydroxidy se připravují srážením: k roztoku soli kovu se přilije hydroxid sodný. Takhle vzniká modrý hydroxid měďnatý z příkladu 4:

`\ce{CuSO4 + 2NaOH -> Cu(OH)2 + Na2SO4}`

Nejdůležitější reakcí hydroxidů je neutralizace: hydroxid a kyselina dají sůl a vodu. Kationt kovu z hydroxidu a aniont z kyseliny tvoří sůl, skupiny `\ce{OH-}` a vodíkové kationty z kyseliny dávají vodu.

`\ce{NaOH + HCl -> NaCl + H2O}`
`\ce{Ca(OH)2 + H2SO4 -> CaSO4 + 2H2O}`

Jak se sůl pojmenuje, popisuje článek Názvosloví solí. Vzorec soli a vyčíslenou rovnici pro libovolnou dvojici kyseliny a hydroxidu sestaví kalkulačka neutralizace a kolik hydroxidu je na neutralizaci potřeba, spočítá kalkulačka množství hydroxidu.

Časté chyby

Chybějící závorka. `\ce{CaOH2}` místo `\ce{Ca(OH)2}`. Číslo za H pak počítá jen vodíky, ne celé skupiny.
Kyslík místo celé skupiny. Kdo počítá skupině OH oxidační číslo −II jako kyslíku a použije křížové pravidlo z oxidů, napíše hydroxid hlinitý jako `\ce{Al2(OH)3}`. Skupina OH má −I, takže je to `\ce{Al(OH)3}` a před závorkou je u hydroxidů vždy jen jeden atom kovu.
Koncovka neodpovídá počtu skupin. Hydroxid železitý je `\ce{Fe(OH)3}`, ne `\ce{Fe(OH)2}`: -itý je III, ne II. Nejčastěji se pletou -itý (III) a -ičitý (IV).
Špatné pořadí. Kov se píše první a skupina OH za ním: `\ce{KOH}`, ne `\ce{HOK}` ani `\ce{OHK}`. Ani skupina OH se neotáčí na HO.
Závorka u jedné skupiny. Hydroxid sodný se píše `\ce{NaOH}`, ne `\ce{Na(OH)}`. Závorka patří jen tam, kde za ní stojí číslo.
Záměna s hydridem. `\ce{NaH}` je hydrid sodný, `\ce{NaOH}` hydroxid sodný. Bez kyslíku to hydroxid není.

Příklady k procvičení

1. Napište vzorce: hydroxid draselný, hydroxid barnatý, hydroxid chromitý.

2. Pojmenujte: `\ce{Sr(OH)2}`, `\ce{Zn(OH)2}`, `\ce{Ni(OH)2}`.

3. Pojmenujte: `\ce{CsOH}`, `\ce{Mn(OH)2}`, `\ce{Co(OH)3}`.

4. Napište vzorce: hydroxid titaničitý, hydroxid olovnatý, hydroxid stříbrný.

5. Spolužák napsal: hydroxid vápenatý `\ce{CaOH2}`, hydroxid železitý `\ce{Fe(OH)2}` a `\ce{KOH}` pojmenoval „hydroxid draslíkový“. Opravte všechny tři chyby.

6. K neutralizaci 25 ml kyseliny sírové o koncentraci 0,2 mol/l se použije roztok hydroxidu sodného o koncentraci 0,1 mol/l. Napište rovnici a spočítejte, kolik mililitrů roztoku hydroxidu je potřeba. Kolik gramů pevného hydroxidu sodného to je? Počítejte s `M(\mathrm{NaOH}) = 40\ \mathrm{g/mol}`.

Další příklady s okamžitou kontrolou jsou v procvičování názvosloví hydroxidů, kde se střídá vzorec z názvu a název ze vzorce.

Kam dál

Procvičování názvosloví hydroxidů a kvíz na koncovky oxidačních čísel
Kalkulačky: vzorec hydroxidu z názvu, název hydroxidu ze vzorce, oxidační čísla ve vzorci a všechny kalkulačky názvosloví
Názvosloví oxidů: odtud pochází celá tabulka koncovek
Názvosloví kyselin a Názvosloví solí: co vznikne, když hydroxid neutralizuje kyselinu
Molární hmotnost a látkové množství: výpočty jako v posledním příkladu