Chemische Formeln

Chemische Verbindungen sind Stoffe, die sich aus zwei oder mehr Elementen in bestimmten Anteilen zusammensetzen. Um diese Verbindungen genau zu beschreiben, wurden chemische Formeln entwickelt. Die chemische Formel gibt Auskunft über die Elemente und die Anzahl der beteiligten Ionen oder Atome.

Elemente werden durch ihr chemisches Symbol dargestellt, während die relative Anzahl der Ionen oder Atome durch eine tiefgestellte Zahl angegeben wird. Zum Beispiel ist Tafelzucker oder Saccharose eine Verbindung, die die Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff enthält dargestellt durch ihre Symbole C, H und O.Die Zahlen zwölf, zweiundzwanzig und elf geben die Gesamtzahl der in der Verbindung vorhandenen Kohlenstoff-Wasserstoff-und Sauerstoffatome an. Im Allgemeinen sind die Elemente nicht in alphabetischer Reihenfolge aufgeführt, sondern beginnen mit den positiv geladenen oder metallischen Elementen, gefolgt von den negativ geladenen oder weniger metallischen Elementen, wie Kaliumhydroxid.

Chemische Formeln werden in molekulare, empirische und strukturelle Formeln eingeteilt. Die Molekülformel beschreibt eine Verbindung, indem sie jedes Element und die genaue Anzahl der vorhandenen Atome auflisten. Die Summenformel von Glucose lautet C_6H_12O_6, was bedeutet, dass Glucose aus sechs Kohlenstoff-zwölf Wasserstoff-und sechs Sauerstoffatomen besteht.

Die empirische Formel zeigt das einfachste ganzzahlige Verhältnis der Atome der vorhandenen Elemente an. Bei Glucose beträgt das einfachste Verhältnis der Kohlenstoff-Wasserstoff-und Sauerstoffatome 1:2:1 daraus ergibt sich die empirische Formel CH2O. Die Summenformel einer Verbindung ist ebenfalls ein ganzzahliges Vielfaches ihrer empirischen Formel.

Bei Glukose ergibt die Multiplikation ihrer empirischen Formel mit der ganzen Zahl sechs ihre Summenformel. Im Gegensatz dazu stellt die Strukturformel die Beziehung zwischen den einzelnen Atomen grafisch dar Die chemischen Symbole stellen Atome dar, und kurze Linien bezeichnen chemische Bindungen. Einfache Linien stellen Einfachbindungen dar, während zwei und drei Linien Doppel-bzw.

Dreifachbindungen kennzeichnen. Erweiterte Modelle der Strukturformel wie die perspektivische Zeichnung, das Kugel-und Stabmodell oder das raumfüllende Modell bieten verschiedene dreidimensionale Perspektiven der molekularen Struktur. Von den drei chemischen Formeln liefert eine Strukturformel die meisten Informationen über das chemische Material, gefolgt von der Summenformel.

Die empirische Formel ist am wenigsten aussagekräftig.