Od názvu k vzorcu: krížové pravidlo

Pozri sa na názov oxid hlinitý. V slovenčine je na prvom mieste podstatné meno (oxid), teda záporná časť zlúčeniny. Vo vzorci je to však naopak: najprv píšeme kladnú časť (kov alebo menej elektronegatívny prvok) a za ňu zápornú časť. Preto Al₂O₃, a nie O₃Al₂.

Z názvu vyčítame dve veci:

• podstatné meno hovorí, čo je záporná časť: oxid je O (−II), chlorid Cl (−I), sulfid S (−II), fluorid F (−I), bromid Br (−I), jodid I (−I),
• koncovka prídavného mena hovorí, aké oxidačné číslo má kladná časť (to vieš z lekcie Koncovky podľa oxidačného čísla).

1. Napíš značky prvkov: kladný prvok vľavo, záporný vpravo.
2. Nad každý napíš jeho oxidačné číslo.
3. Prekríž ich: veľkosť oxidačného čísla jedného prvku (bez znamienka) napíš ako dolný index druhého prvku.
4. Ak majú oba indexy spoločného deliteľa, vykráť ich.
5. Index 1 nepíšeme.
6. Skontroluj, že súčet oxidačných čísel je nula.

Príklad 1: oxid hlinitý

Hliník (-itý) má +III, kyslík −II.

$$\mathrm{Al^{III}}\ \mathrm{O^{-II}} \ \to\ \mathrm{Al_2O_3}$$

Trojka od hliníka putuje ku kyslíku, dvojka od kyslíka k hliníku. Kontrola: 2 · (+3) + 3 · (−2) = 6 − 6 = 0. Vzorec je Al₂O₃.

Príklad 2: oxid uhličitý

Uhlík (-ičitý) má +IV, kyslík −II. Prekrížením dostaneme C₂O₄. Oba indexy sú deliteľné dvoma, preto krátime: CO₂.

Krátenie je dôležité. Vzorec vyjadruje najmenší pomer atómov, a C₂O₄ by bola iná (a neexistujúca) látka.

Príklad 3: chlorid železitý

Železo (-itý) má +III, chlór −I. Prekrížením vznikne Fe₁Cl₃, jednotku nepíšeme: FeCl₃.

Príklad 4: sulfid sodný

Sodík (-ný) má +I, síra −II. Prekrížením Na₂S₁, teda Na₂S.

Príklad 5: oxid vápenatý

Vápnik (-natý) má +II, kyslík −II. Prekrížením Ca₂O₂, po vykrátení CaO.

názov	oxidačné čísla	po prekrížení	výsledný vzorec
oxid sodný	Na +I, O −II	Na₂O₁	Na₂O
oxid horečnatý	Mg +II, O −II	Mg₂O₂	MgO
oxid železitý	Fe +III, O −II	Fe₂O₃	Fe₂O₃
oxid olovičitý	Pb +IV, O −II	Pb₂O₄	PbO₂
oxid dusičný	N +V, O −II	N₂O₅	N₂O₅
oxid sírový	S +VI, O −II	S₂O₆	SO₃
oxid manganistý	Mn +VII, O −II	Mn₂O₇	Mn₂O₇
chlorid zinočnatý	Zn +II, Cl −I	Zn₁Cl₂	ZnCl₂
fluorid sírový	S +VI, F −I	S₁F₆	SF₆

Všimni si, že pravidlo funguje aj pre zlúčeniny dvoch nekovov, ako je SF₆ alebo chlorid fosforečný PCl₅. Na nich nie sú ióny, ale s oxidačnými číslami počítame rovnako.

V interaktívnom cvičení pod textom si vyberieš dlaždicu katiónu a dlaždicu aniónu (O²⁻, Cl⁻ alebo S²⁻) a tlačidlami + a − meníš ich počet. Pruh nábojov ukazuje, či sa kladné a záporné náboje vyrovnali. Keď áno, pod dlaždicami sa rovno zobrazí vzorec aj názov. V režime úlohy dostaneš názov a vzorec skladáš sám.

Krížové pravidlo je vlastne len skratka tohto vyrovnávania: hľadáme najmenší počet katiónov a aniónov, pri ktorom je súčet nábojov nula (presne ako v lekcii Od prvku k zlúčenine).

Tu krížové pravidlo nepoužívaj naslepo. Postup je takýto:

1. Urči zápornú časť a jej oxidačné číslo (O −II, Cl −I, S −II).
2. Vynásob ho indexom, dostaneš celkový záporný „náboj“.
3. Ten sa musí vyrovnať kladnou časťou. Vydeľ ho počtom atómov kladného prvku.
4. Oxidačné číslo preveď na koncovku a zlož názov.

Príklad 6: Cu₂O

Kyslík: 1 · (−2) = −2. Dva atómy medi musia dať spolu +2, jeden má teda +I. Koncovka -ný: oxid meďný.

Príklad 7: MnO₂

Kyslík: 2 · (−2) = −4. Jeden atóm mangánu má +IV. Koncovka -ičitý: oxid manganičitý.

Prečo nie „odkrížiť“?

Pri MnO₂ by obrátené krížové pravidlo dalo mangán +II a kyslík −I, čo je nezmysel. Vzorec MnO₂ totiž vznikol krátením z Mn₂O₄, takže pôvodné čísla sa v ňom už nedajú priamo vyčítať. Rovnako CaO nemá vápnik +I, ale +II. Zo vzorca preto vždy počítaj cez súčet oxidačných čísel.

• Nevykrátené indexy. C₂O₄, Ca₂O₂ či Pb₂O₄ sú zle. Správne je CO₂, CaO a PbO₂.
• Prvky v zlom poradí. Kladná časť ide vo vzorci vždy dopredu: NaCl, nie ClNa, a SF₆, nie F₆S.
• Znamienko v indexe. Index je vždy kladné celé číslo. Mínus od kyslíka sa nikam neprenáša.
• Odkríženie pri určovaní názvu. Ako ukázal príklad s MnO₂, obrátené krížové pravidlo pri vykrátených vzorcoch zlyhá.
• Výnimky, ktoré sa nekrátia. Niektoré látky tvoria molekuly a ich skutočný vzorec je násobkom najjednoduchšieho. Oxid fosforečný tvorí molekuly P₄O₁₀, hoci krížové pravidlo dá P₂O₅. Obidva zápisy sa v školskej chémii akceptujú. Viac v lekcii Oxidy a podvojné oxidy.