Chemische Formel

Verschiedene Formeldarstellungen des Benzol-Moleküls.

Eine chemische Formel beschreibt die Zusammensetzung chemischer Verbindungen und kann Informationen über den Aufbau enthalten. Eine chemische Formel enthält immer Angaben zu den in einer Verbindung enthaltenen chemischen Elementen und zum Zahlenverhältnis der in der Verbindung vorkommenden Teilchen. Chemische Formeln kommen auch zur Darstellung chemischer Reaktionen in Reaktionsgleichungen vor.

Von den Formeln sind die Elementsymbole zu unterscheiden: H für Wasserstoff, Mg für Magnesium, N für Stickstoff, C für Kohlenstoff. Verbinden sich zwei oder mehrere Atome desselben Elements zu einem Molekül, dann wird das wiederum durch eine Formel gekennzeichnet: H2 für Wasserstoff, N2 für Stickstoff, O3 für Ozon.

Bekannte Formelschreibweisen

Es werden verschiedene Schreibweisen von chemischen Formeln unterschieden. Die bekanntesten sind unter anderem:

  • Summenformel: Die Summenformel gibt jeweils die Anzahl der Atome der chemischen Elemente an, die in einer Verbindung enthalten sind. Bei Molekülen wird damit auch die tatsächliche Häufigkeit der Atome verschiedener Elemente im Molekül angegeben. Die Summenformeln von Salzen entsprechen in der Regel ihren Verhältnisformeln, werden jedoch meist in Form von Formeleinheiten angegeben, die der Stöchiometrie der Verbindung genügen.
    Beispiel: Die Summenformel für Benzol ist C6H6, die Summenformel (Formeleinheit) von Aluminiumsulfat ist Al2(SO4)3.
  • Oxidformel: In der Mineralogie wird die chemische Zusammensetzung eines Minerals zudem oft als sogenannte Oxidformel angegeben, das heißt, die Summenformel wird in ihre Oxidkomponenten zerlegt. Beispielsweise kann die Zusammensetzung von Kalifeldspat (Orthoklas oder Mikroklin) mit der Summenformel KAlSi3O8 auch als Oxidformel in der Form K2O·3Al2O3·6SiO2 angegeben werden. Die Oxidformel erleichtert zum einen die Umrechnung von Gesteinsanalysen und zum anderen die Deutung von Mineralbildungsprozessen.[1]

Die Verwendung der Bezeichnungen der einzelnen Formeltypen ist nicht immer einheitlich geregelt und viele Bezeichnungen werden synonym verwendet. Strukturformeln werden hauptsächlich zur Beschreibung von Molekülen genutzt. Allerdings wird eine Strukturformel auch für die Beschreibung von Ionen in Kristallen verwendet, da die Ionen in den Ionenkristallen auch „strukturiert“ sind. Eine für salzartige Substanzen verwendete Formel sollte als Formeleinheit bezeichnet werden, nicht als Strukturformel oder Summenformel. Die tatsächliche Struktur einer salzartigen Verbindung wird erst durch dessen Kristallstruktur geklärt.


Vergleich verschiedener Formelschreibweisen für Moleküle in unterschiedlichen Abstraktionsgraden
Strukturformelnandere Darstellungsweisen
Elektronen-
formel
Valenzstrich-
formel
Keilstrich-
formel
Skelett-
formel
Konstitutions-
formel
Summen-
formel
Verhältnis-
formel
MethanMethan Elektronenformel.svgMethan Lewis.svgMethan Struktur.svgexistiert
nicht
CH4CH4CH4
PropanPropan Elektronenformel.svgPropan Lewis.svgPropan Struktur.svgPropan Skelettformel.svgCH3–CH2–CH3
oder CH3 CH2 CH3
C3H8C3H8
EssigsäureEssigsäure Elektronenformel.svgEssigsäure Valenzstrichformel.svgEssigsäure Struktur.svgEssigsäure Skelettformel.svgCH3–COOH
oder CH3 COOH
C2H4O2CH2O
WasserWasser Elektronenformel.svgWasserValenz.svgWasserKonstitution.svgexistiert
nicht
H–O–H
oder H O H
H2OH2O


Weitere Darstellungsmöglichkeiten

Weblinks

Einzelnachweise

  1. Lexikon der Geowissenschaften – Oxidformel. Spektrum.de, abgerufen am 22. Februar 2023.

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Struktur von Methan
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Propan in der Elektronenschreibweise (Lewis-Schreibweise)