Přepnout na navigaci

Kyslíkaté kyseliny

Kyseliny jsou látky, které jsou schopné ve vodném prostředí odštěpit vodíkový kation.

Kyslíkaté kyseliny, neboli oxokyseliny, jsou tříprvkové sloučeniny, které vždy obsahují vodík H, kyslík O a třetí, kyselinotvorný prvek (většinou nekov).

Jejich obecný vzorec je HxMyOz, kde písmeno M označuje kyselinotvorný prvek. Písmeno "x" nabývá nejčastěji hodnot 1 – 6, písmeno "y" většinou hodnot 1-2 a písmeno "z" zpravidla hodnot 1 – 7. Číslice 1 se ve vzorcích neuvádí.

Oxidační číslo vodíku je I+. Oxidační číslo kyslíku je II-. Oxidační číslo kyselinotvorného prvku je kladné a pohybuje se v rozmezí od I+ do VIII+, ovšem kyseliny, které mají prvek v oxidačním čísle II+ a VIII+ se prakticky nevyskytují.

Oxidační číslo prvku MObecný vzorecPříklad
I+HI+MI+OII-HClO kyselina chlorná
III+HI+MIII+OII-2HNO2 kyselina dusitá
IV+HI+2MIV+OII-3H2SiO3 kyselina křemičitá
V+HI+MV+OII-3HClO3 kyselina chlorečná
HI+MV+OII-3HNO3 kyselina dusičná
VI+HI+2MVI+OII-4H2SO4 kyselina sírová
VII+HI+MVII+OII-4HBrO4 kyselina bromistá

Název se skládá z podstatného jména kyselina a z přídavného jména, které charakterizuje centrální atom (tj. třetí prvek) a jeho oxidační číslo. Např. v kyselině dusičné je centrálním atomem dusík, který má oxidační číslo V+. Centrální atom má vždy kladné oxidační číslo. Důvodem je to, že jsou na něm vázány atomy kyslíku, který má vysokou elektronegativitu.

Některé prvky mohou tvořit pro dané oxidační číslo více kyselin. Tyto kyseliny se liší počtem atomů vodíku a kyslíku. Počet atomů vodíku vázaných v molekule rozlišujeme předponou hydrogen-. Ta je doplněna o číslovkovou předponu, která udává celkový počet odštěpitelných atomů vodíku v dané kyselině.

HIO4kyselina jodistá
H3IO5kyselina trihydrogenjodistá
H5IO6kyselina pentahydrogenjodistá

Celkový počet odštěpitelných atomů kyseliny se nazývá sytnost kyseliny. Např. kyselina trihydrogenfosforečná (H3PO4) je trojsytná kyselina, protože ve své molekule obsahuje 3 odštěpitelné atomy vodíku.

Některé kyseliny mají pouze triviální názvy:

HOCNkyselina kyanatá
HNCOkyselina isokyanatá
HONCkyselina fulminová
H2NO2kyselina nitroxylová
H2SO2kyselina sulfoxylová

Výjimkou ve vzorcích kyselin je kyselina fluorná HOF. Je to způsobeno tím, že fluor má vyšší elektronegativitu než kyslík.


Thiokyseliny

Thiokyseliny jsou kyseliny, které jsou odvozené od kyslíkatých, u nichž se zamění atom kyslíku atomem síry.

Názvy thiokyselin jsou tvořeny původním názvem kyseliny a připojením předpony thio- k přídavnému jménu. Jestliže bylo v molekule nahrazeno více atomů kyslíku atomy síry, zpřesní se jejich počet číslovkovou předponou. Pokud se v molekule kyseliny nachází více než 2 atomy vodíku, vyjadřujeme jejich počet číslovkovými předponami a předponou hydrogen-.

Atomy síry, které nahrazují atomy kyslíku, mají oxidační číslo II-.

VzorecNázev
H2S2O3kyselina thiosírová
HSCNkyselina thiokyanatá
H3PO2S2kyselina trihydrogendithiofosforečná
H2CS3kyselina trithiouhličitá

Existují zde také výjimky v pojmenování, které mají pouze triviální název.

VzorecNázev
H2S2O4kyselina dithioničitá
H2S2O6kyselina dithionová
H2SnO6kyselina polythionová

Obdobou jsou selenokyseliny a tellurokyseliny, u kterých se nahrazuje atom kyslíku atomem selenu nebo telluru.


Peroxokyseliny

Peroxokyseliny jsou kyseliny, které jsou odvozené od kyslíkatých, u nichž došlo k záměně atomu kyslíku peroxidickou skupinou O22-.

Názvy peroxokyselin jsou tvořeny původním názvem kyseliny a připojením předpony peroxo- k přídavnému jménu. Jestliže bylo nahrazeno více atomů kyslíku peroxidickými skupinami, počet peroxidických skupin vyjadřujeme číslovkovými předponami.

VzorecNázev
HNO4 nebo NO2(OOH)kyselina peroxodusičná
H2CO5 nebo CO(OOH)2kyselina diperoxouhličitá
H2SO5kyselina peroxosírová
H2S2O8kyselina peroxodisírová

Halogenkyseliny

Halogenkyseliny jsou kyseliny odvozené od kyslíkatých, u kterých došlo k záměně –OH skupiny halogenem. Toto platí pro vícesytné kyseliny, protože kdybychom vyměnili všechny –OH skupiny, vznikly by už funkční deriváty kyselin.

Názvy vzniklých sloučenin jsou tvořeny původním názvem kyseliny a připojením předpon fluoro-, chloro-, bromo- nebo jodo- k přídavnému jménu. Jestliže bylo zaměněno více -OH skupin, počet halogenů se vyznačuje číslovkovými předponami.

Halogeny mají v těchto sloučeninách oxidační číslo I-.

VzorecNázev
HSO3Clkyselina chlorosírová
HPO2F2kyselina difluorofosforečná
H2PO3Brkyselina bromofosforečná

Amidokyseliny

Amidokyseliny jsou kyseliny, které jsou odvozeny od kyslíkatých kyselin, u kterých došlo k záměně –OH skupiny amidoskupinou NH2. Toto platí pro vícesytné kyseliny, protože kdybychom vyměnili všechny –OH skupiny, vznikly by už funkční deriváty kyselin.

Názvy vzniklých sloučenin jsou tvořeny původním názvem kyseliny a připojením předpony amido- k přídavnému jménu. Jestliže došlo k záměně více –OH skupin, počet amidoskupin se vyznačuje číslovkovými předponami.

Amidová skupina má v těchto sloučeninách oxidační číslo I-.

VzorecNázev
HSO3NH2kyselina amidosírová
HAsO2(NH2)2kyselina diamidoarseničná
H2PO3NH2kyselina amidofosforečná

Isopolykyseliny

Kyseliny, které ve své molekule obsahují více centrálních atomů, se nazývají isopolykyseliny nebo zkráceně polykyseliny. Celkový počet těchto atomů se v názvu vyjadřuje pomocí číslovkových předpon.

H2Cr2O7kyselina dichromová
H2S2O5kyselina disiřičitá
H4P2O7kyselina tetrahydrogendifosforečná
H5P3O10kyselina pentahydrogentrifosforečná
H12Si6O18kyselina dodekahydrogenhexakřemičitá

Tvorba vzorců kyslíkatých kyselin

Napište vzorec kyseliny tetrahydrogenkřemičité.

a) Nejdříve si napíšeme obecný vzorec kyseliny (již s centrálním atomem), kde si doplníme oxidační čísla jednotlivých prvků.

HI+SiIV+OII-

b) Víme, že celkový počet atomů vodíku jsou 4 atomy (tetrahydrogenkřemičitá).

HI+4SiIV+OII-

c) Nyní sečteme všechna kladná oxidační čísla, takže oxidační číslo centrálního atomu (křemíku) a oxidační čísla všech atomů vodíku:

1 . 4 + 4 . 1 = 8

d) Součet všech oxidačních čísel ve sloučenině musí být roven nule. To znamená, že součet kladných oxidačních čísel musí být vyrovnán součtem záporných oxidačních čísel atomu kyslíku. Abychom zjistili, kolik se nachází atomů kyslíku v této molekule, číslo, které jsme získali v bodě c), vydělíme dvěma (kyslík má oxidační číslo II-):

8 : 2 = 4

Vzorec kyseliny tetrahydrogenkřemičité je H4SiO4.


Tvorba názvů kyslíkatých kyselin

Pojmenujte tuto kyselinu H3BO3.

a) Musíme zjistit, jaké oxidační číslo má centrální prvek, v tomto případě bor. Zjistíme to tak, že k součtu oxidačních čísel atomů kyslíku vázaných v této molekule přičteme oxidační čísla všech atomů vodíku.

3 . (-2) + 1 . 3 = -3

b) Součet všech oxidačních čísel musí být roven nule. Proto má bor oxidační číslo III+.

c) Centrálním atomem je bor, který má oxidační číslo III+. Podle toho dokážeme určit i koncovku přídavného jména v názvu kyseliny (III+ = -itá). Jelikož je ve vzorci počet atomů vodíku vyšší než 2, musíme i toto vyjádřit.

H3BO3 = kyselina trihydrogenboritá