Hydridy

Z podkapitoly o anorganickém názvosloví už víš, že hydridy jsou dvouprvkové sloučeniny vodíku a že se v některých objevuje vodík s oxidačním číslem -l. Podle toho, který další prvek je v molekule hydridu obsažen (přesněji podle rozdílu elektronegativit), se rozlišuji iontové, kovové, molekulové a polymerní hydridy.

Iontové hydridy tvoři vodík a prvky 1. nebo 2. skupiny, mají kvůli svým vazbám se značným iontovým charakterem vysoké teploty tání a vodík v nich má oxidační číslo-l. Jejich reakcí s vodou se uvolňuje plynný vodík.

\mathrm{CaH}_{2}+2 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O} \longrightarrow 2 \mathrm{H}_{2}+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2}

Kovové hydridy vznikají, když velmi malé atomy vodíku pronikají do krystalové struktury kovů. Používají se při katalytické hydrogenaci organických látek. Mimořádnou schopnost pohlcovat vodík má například palladium.

Molekulové hydridy jsou tvořeny nekovy a polokovy 14. až 17. skupiny \left(\mathrm{CH}_{4}, \mathrm{NH}_{3}, \mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}, \mathrm{HF}, \ldots\right). Můžeš si všimnout, že počet vodíků u nich odpovídá tomu, kolik elektronů jednotlivým prvkům chybí do zaplnění valenční vrstvy, a můžeš ho tedy odvodit z jejich pozice v periodické soustavě prvků.

Polymerní hydridy obsahují prvky 12. a 13. skupiny (zinek, kadmium, bor, hliník, gallium, indium a thallium).

Voda

Bezpochyby jde o nejrozšířenější a nejvýznamnější sloučeninu vodíku. Nejenže je nutná pro správné fungování všech živých organismů, ale pokrývá také dvě třetiny zemského povrchu. Za normálních podmínek se jedná o bezbarvou kapalinu bez chuti a zápachu a o jednu z nejstálejších sloučenin. Kapalné skupenství vody za běžných podmínek způsobují vodíkové vazby mezi jednotlivými molekulami vody. Bez nich by se voda změnila v plyn.

Vodíkové vazby múzou i za to, že led má menší hustotu než voda. V pevném skupenství je totiž každá molekula vody spojena se čtyřmi dalšími, a to takovým způsobem, že vznikají velké mezimolekulové prostory - vzniká tak struktura s menší hustotou než kapalná voda. V kapalné vodě se totiž molekuly velmi rychle přeskupují, nejsou uspořádány příliš pravidelně a mnohem lépe tak vyplní prostor. Už samotná hustota vody se chová trochu podivně. Nejvyšší hodnoty dosahuje při teplotě 3,98^{\circ} \mathrm{C}, a pokud budeš teplotu zvyšovat i snižovat, bude hustota vody klesat. Tomuto jevu se říká anomálie vody. Zajímavé je, že díky ní nezmrznou ryby v zimě, protože u dna se drží právě voda o teplotě přibližně 4^{\circ} \mathrm{C}.

Další důležitou vlastností vody je její velmi vysoká měrná tepelná kapacita, která je až několikanásobně větší než u mnoha dalších látek. To znamená, že pokud chceš ohřát vodu, budeš k tomu potřebovat podstatně větší množství energie než například při ohřívání železa. Tato energie se ale v podobě tepla dá ve vodě uchovat a přesunout někam, kde je jí potřeba. Na tomto principu funguje vytápění většiny budov (i tvojí školy).

Co se chemických reakcí týče, je voda zajímavá tím, že je amfoterní. Někdy přijímá \mathrm{H}^{+}a někdy \mathrm{H}^{+}odštěpuje. Více o amfoterních látkách si toho můžeš přečíst v podkapitole o acidobazických dějích.

Na závěr je ještě třeba zmínit tvrdost vody. Ta udává obsah rozpuštěných minerálů ve vodě a nejvíce se na ní podílejí rozpuštěné soli vápníku a hořčíku. Rozlišuje se trvalá a přechodná tvrdost vody. Naštěstí je mezi nimi jednoduchý rozdíl. Přechodná je způsobena hydrogenuhličitany a dá se odstranit varem.

\mathrm{Ca}\left(\mathrm{HCO}_3\right)_2\longrightarrow{}{\mathrm{Ca}CO}_3\downarrow+\mathrm{H}_2\mathrm{O}+\mathrm{CO}_2

Vznikající uhličitan vápenatý je nerozpustný (značí se \downarrow) a tvoří tzv. vodní kámen, který zanáší potrubí a ničí pračky, myčky a další spotřebiče, ve kterých se ohřívá voda.

Trvalou způsobují hlavně sírany a chloridy a její nežádoucí účinky spočívají především ve snižování účinnosti mýdel a pracích prášků. Už ji ale nemůžeš odstranit varem, místo toho musíš přidat sodu (\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3) nebo hydroxid vápenatý (\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2), díky kterým vzniknou méně rozpustné soli.

\mathrm{CaSO}_4+\mathrm{Na}_2\mathrm{CO}_3\longrightarrow{}\mathrm{Na}{}_2\mathrm{SO}_4+\mathrm{CaCO}_3\downarrow

\mathrm{MgSO}_4+\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2\longrightarrow{}{\mathrm{Ca}SO}_4+\mathrm{Mg}(\mathrm{OH})_2\downarrow

Významné sloučeniny