Summenformel
Was du dir unter einer Summenformel vorstellen kannst und wie du sie aufstellst, erfährst du hier und im Video !
Inhaltsübersicht
Summenformel einfach erklärt
Eine Summenformel, auch Molekülformel genannt, ist eine Angabe in der Chemie, um die Art und Anzahl der Atome in Molekülen und Salzeinheiten zu zeigen. Deshalb besteht sie aus einer Abfolge von Elementsymbolen und tiefgestellten Zahlen. Ein Beispiel für eine Summenformel ist H2O, ein Wassermolekül.
Die Elementsymbole geben dir Auskunft darüber, welche Atome in einer chemischen Verbindung enthalten sind. Die tiefgestellten Zahlen geben an, wie viele der Atome, hinter denen sie stehen, in der Verbindung vorkommen. Du nennst sie auch Indexzahlen.
Kommt ein Atom nur einmal in einer chemischen Verbindung vor, kannst du die Indexzahl weglassen, da sie ansonsten 1 wäre. Ein Wassermolekül H2O besteht also aus zwei Wasserstoffatomen und einem Sauerstoffatom.
- Summenformeln geben an, welche und wie viele Atome in einer chemischen Verbindung sind. Sie geben keine Auskunft über die Struktur eines Moleküls.
- Strukturformeln geben Auskunft über die Struktur und den Aufbau eines Moleküls oder eines Ionengitters. Sie bestehen aus Elementsymbolen und Strichen, die die Elektronenbindungen der einzelnen Atome darstellen.
Aufbau von Summenformeln
Summenformeln bestehen aus Elementsymbolen, und Indexzahlen.
Ax1, Bx2, Cx3
Die Reihenfolge der Schreibweise der einzelnen Elementsymbole ist einheitlich festgelegt. So weiß bei großen Molekülen mit vielen Atomen jeder genau, welches Molekül gemeint ist.
Beim Bilden einer Summenformel werden die Atome nach dem Wert ihrer Elektronegativität (EN) von niedrig zu hoch geordnet. Atome mit einer niedrigeren Elektronegativität werden also zuerst aufgeschrieben.
Die Elektronegativität (EN) ist dabei ein Maß dafür, wie stark ein Atom die Elektronen in einer chemischen Bindung zu sich ziehen kann. Das Periodensystem der Elemente ist nach ihr geordnet, denn die Elektronegativität der Atome wird von links nach rechts immer höher, mit Fluor als Element mit der höchsten Elektronegativität.
Für die Sortierung einer Summenformel musst du also die Elektronegativität kennen. Diese findest du als Zahlenwert bei jedem Elementsymbol im Periodensystem. Wo genau der Wert steht, ist dabei meistens in der Legende angegeben.
Aluminiumoxid besteht zum Beispiel aus zwei Aluminium– und drei Sauerstoffatomen. Deshalb ist die Indexzahl bei Aluminium zwei, und bei Sauerstoff drei. Da Sauerstoff eine höhere Elektronegativität hat, kommt es nach dem Aluminium. Die Summenformel sieht folgendermaßen aus:
Al2O3
Wie bilde ich eine Summenformel?
Wenn du eine Summenformel selbst aufstellen musst, kannst du das in einigen Schritten erledigen:
1. Elementsymbole ordnen
Erst einmal musst du herausfinden, welche Elemente überhaupt in der chemischen Verbindung vorhanden sind. Hast du alle Elementsymbole aufgeschrieben, musst du sie nach ihrer Elektronegativität ordnen.
2. Oxidationszahlen herausfinden
Als Nächstes musst du herausfinden, welche Oxidationszahl jedes einzelne Element hat. Die Oxidationszahl hängt vereinfacht gesagt davon ab, wie viele Elektronen ein Atom zu sich zieht, oder abgibt.
Dabei spielt auch wieder die Elektronegativität eine wichtige Rolle. Elemente mit einer hohen Elektronegativität können nämlich Elektronen stärker an sich ziehen. Es gibt aber ein paar Sonderregeln. Zum Beispiel ist die Oxidationszahl von Wasserstoff immer +I, und die von Sauerstoff fast immer -II.
Die Summe der Oxidationszahlen in einem Molekül muss immer 0 ergeben, bei einem Ion immer seine Ladung. Die Oxidationszahlen in einem Ion mit der Ladung +1 müssen also beispielsweise +II und -I sein.
3. Summenformel mit Indexzahlen anpassen
Wenn du die jeweiligen Oxidationszahlen bestimmt hast, kann es sein, dass ihre Summe im Molekül nicht 0 ergibt. Deshalb musst du die Indexzahlen so anpassen, bis die Gesamtsumme der Oxidationszahlen im Molekül 0 ist.
Beispiele
Die Summenformel von Wasser stellst du folgendermaßen auf:
1. Ordne die Elementsymbole
Wasserstoff (H) und Sauerstoff (O) reagieren zusammen zu Wasser. Da Sauerstoff eine höhere Elektronegativität hat, schreibst du ihn auf die rechte Seite.
HO
2. Finde die Oxidationszahlen heraus
Jetzt musst du die Oxidationszahlen herausfinden. Wasserstoff hat fast immer die Oxidationszahl +I. Sauerstoff hat fast immer die Oxidationszahl -II:
+I -II
HO
3. Passe die Indexzahlen an
Da die Gesamtsumme der Oxidationszahlen im Molekül bisher -I ist, musst du die Indexzahlen anpassen. Damit die Summe der Oxidationszahlen 0 ist, brauchst du ein weiteres Wasserstoffatom. Deshalb ist die Indexzahl des Wasserstoffes 2.
+I -II
H2O
Strukturformel
Summenformeln und Strukturformeln sind nicht das Gleiche. Eine Strukturformel gibt dir Auskunft über die Struktur eines Moleküls. Wie du sie zeichnest und vieles mehr erfährst du in unserem Video dazu. Bis gleich!
