Chemische Formel

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Eine chemische Formel beschreibt die Mengenverhältnisse der am Aufbau einer chemischen Verbindung beteiligten Atome, die durch die Symbole der entsprechenden chemischen Elemente repräsentiert werden. Außerdem kann auch die Anordnung der Atome bzw. die Struktur der Verbindung schematisch dargestellt sein. Daraus ergeben sich verschiedene Darstellungsmöglichkeiten mit unterschiedlichem Abstraktionsgrad.

Die Verhältnisformel beschreibt nur das Verhältnis der beteiligten chemischen Elemente in Form kleinstmöglicher ganzer Zahlen, so wie es sich unmittelbar durch die quantitative Analyse der Verbindung ergibt. Die Summenformel gibt darüber hinaus die Anzahl der tatsächlich am Aufbau des Moleküls beteiligten Atome wieder. Die Konstitutionsformel gibt symbolisch auch wichtigsten chemischen Bindungen wieder.

Strukturformel berücksichtigen auch die räumliche Anordnung der Atome und Atomgruppen. Die Valenzstrichformel zeigt dabei auch alle chemischen Bindungen durch Valenzstriche an. Die Lewis-Formel (auch Elektronenformel) stellt statt dessen die Valenzelektronen dar. Für organische Verbindungen wird häufig eine vereinfachte Skelettformel verwendet, bei der das Kohlenstoffgerüst durch Bindungsstriche veranschaulicht wird und die C- und H-Atome nicht explizit angeschrieben werden. Die Keilstrichformel veranschaulicht die dreidimensionale Struktur.

So enthält beispielsweise der aromatische Kohlenwasserstoff Benzol gleich viele Kohlenstoff- und Wasserstoffatome. Sie stehen daher zueinander im Verhältnis 1:1, woraus sich die Verhältnisformel C1H1 ergibt. Die Summenformel C6H6 berücksichtigt weiters, dass das Benzolmolekül tatsächlich aus je 6 C und sechs H-Atomen besteht. Die Strukturformeln zeigen außerdem noch, dass die Kohlenstoffatome ringförmig angeordnet und durch ein System delokalisierter konjugierter Doppelbindungen miteinander Verbunden sind.

Beispiele Strukturformeln Andere Darstellungsformen
Elektronenformel Valenzstrichformel Keilstrichformel Skelettformel Konstitutionsformel Summenformel Verhältnisformel
Methan Methan Elektronenformel.svg Methan Lewis.svg Methan Struktur.svg - CH4 CH4 CH4
Ethanol EtylovyjSpyrtElektr.jpg Ethanol-structure.svg Ethanolcram.svg Ethanol-2D-skeletal.svg CH3-CH2-OH C2H6O C2H6O
Propan Propan Elektronenformel.svg Propan Lewis.svg Propan Struktur.svg Propan Skelettformel.svg CH3–CH2–CH3 C3H8 C3H8
Essigsäure Essigsäure Elektronenformel.svg Essigsäure Valenzstrichformel.svg Essigsäure Struktur.svg Essigsäure Skelettformel.svg CH3–COOH C2H4O2 CH2O
Benzol - Benzene Structural diagram.svg - Benzene 200.svg oder Benzene circle.svg - C6H6 C1H1
Benzoesäure - - - Benzoic acid 200.svg C6H5-COOH C7H6O2 C7H6O2
Morphin - - Morphin - Morphine.svg - - C17H19NO3 C17H19NO3

Siehe auch