Die Gaußsche Summenformel kennst du wahrscheinlich aus dem Matheunterricht, aber wusstest du, dass es für Chemie auch eine Summenformel gibt?
Mit Hilfe dieser kannst du die Bestandteile eines Stoffes genau bestimmen. Doch wie genau funktioniert das?
Wir zeigen dir, wie du mit Hilfe des Periodensystems Summenformel einfach und schnell aufstellen kannst. Starten wir mit der Definition der Summenformel!
Was ist eine Summenformel?
In der Chemie werden Summenformeln benutzt, um anzugeben aus welchen Atomen (Elementen) ein Molekül besteht. Zudem zeigt es wie viele von den Atomen im Molekül vorhanden sind.
Deshalb bezeichnet man auch die Summenformel als Molekülformel.
Eine Summenformel besteht aus den Abkürzungen der einzelnen Elemente, die sich in einem Molekül befinden. Zudem werden die Abkürzungen noch durch eine tiefgestellte Zahl erweitert.
Elementsymbol, Elektronegativität, Oxidationszahl,
Um genau zu wissen wie man nun eine Summenformel aufgestellt, solltest du folgende Begriffe kennen:
Elementsymbol:
Jedes Element hat eine Abkürzung. Diese Abkürzung brauchst du, denn sie bilden die Basis für die Summenformel.
Alle Elementsymbole werden in der Summenformel nach ihrer Elektronegativität angeordnet.
Elektronegativität:
Die Elektronegativität (EN) wird als Maßstab für Atome genutzt. Sie zeigt an, wie stark ein Atom die Elektronen in einer chemischen Bindung zu sich anzieht.
Im Periodensystem sind die Elemente von links nach rechts nach ihrer Elektronegativität angeordnet. Je weiter rechts die Atome stehen desto höher auch die EN.
Oxidationszahl:
Die Oxidationszahl eines Elementes gibt an, wie viele Elektronen das Atom anzieht oder wie viele es an andere Atome abgibt.
Je höher die Elektronegativität ist, desto stärker ziehen die Atome Elektronen an.
Für die Summenformel gilt immer, die Summe der Oxidationszahlen im Molekül muss letztendlich auf null gebracht werden. Bei Ionen gilt aber wiederum, die Summe auf die Ionenladung zu bringen.
Schritt für Schritt die Summenformel zusammenbauen
Lass uns nun gemeinsam Schritt für Schritt anschauen, wie man die Summenformel zusammenstellt:
- Alle Elementsymbole heraussuchen und nach Elektronegativität ordnen (von klein nach groß).
- Oxidationszahl von jedem Aton bestimmen.
- Summe der Oxidationszahl auf null bringen. Dafür wird die Summenformel durch Indexzahlen angepasst.
Gar nicht so einfach. Deshalb lass uns gemeinsam an ein paar Beispielen die Schritte durchgehen.
Beispiel: Wasser
Beginnen wir mit einem Stoff, der uns allen bekannt ist, nämlich Wasser. Wasser besteht aus den Elementen Wasserstoff und Sauerstoff:
Schritte | |
1. Elementsymbol und Elektronegativität | Wasserstoff: H (2,2) Sauerstoff: O (3,44) |
2. Oxidationszahl (OZ) | Wasserstoff: +I Sauerstoff: -II |
3. Summe der OZ auf null bringen | Summe = (+I) + (-II) = -I => Zwei H-Atome anstatt eines: Summe = 2 x (+I) + (-II) = II - II = 0 |
Es ergibt sich, dass für Wasserstoff der Vorfaktor 2 ergänzt wurde. Deshalb muss du in der Summenformel bei H die Indexzahl 2 ergänzen.
Beispiel: Kohlenstoffdioxid
Der nächste Stoff, dessen Summenformel wir herausfinden wollen, ist Kohlenstoffdioxid:
Schritte | |
1. Elementsymbol und Elektronegativität | Kohlenstoff: C (2,55) Sauerstoff: O (3,44) |
2. Oxidationszahl (OZ) | Kohlenstoff: +VI Sauerstoff: -II |
3. Summe der OZ auf null bringen | Summe = (+VI) + (-II) = +II => Zwei O-Atome anstatt eines: Summe = (+VI) + 2 x (-II) = VI - VI = 0 |
Beim Ausgleichen der Summe wurde für Sauerstoff der Faktor 2 ergänzt. So bekommt O in der Summenformel eine tiefgestellte 2.
Summenformel vs. Strukturformel
Neben der Summenformel gibt es noch die Strukturformel. Auch diese wird dir im Chemieunterricht über den Weg laufen.
Anders als die Summenformel kannst du mit der Strukturformel die Verknüpfung einzelner Atome eines Moleküls darstellen. Diese chemische Darstellungsweise zeigt dir auch, wie die einzelnen Atome angeordnet sind.
FAQ – Summenformel
Formeln hin oder her. Erstmal durchatmen und das Ganze sickern lassen. Hast du was wieder vergessen? Dann schau gerne bei unserem FAQ vorbei. Alle wichtigen Informationen sind hier nochmal zusammengefasst.
Was ist eine Summenformel?
Eine Summenformel ist eine chemische Darstellungsweise von Molekülen. Sie gibt an, welche Elemente und wie viele dieser Atome sich im Molekül befinden.
Welche Informationen sind zur Aufstellung einer Summenformel nötig?
- Elementsymbol
- Elektronegativität
- Oxidationszahl
=> Alle Informationen findet man in der Regel im Periodensystem
Welche 3 Schritte gibt es zur Aufstellung der Summenformel?
- Elementsymbol & Elektronegativität herausfinden
- Oxidationszahl der einzelnen Atome bestimmen
- Die Summe der OZ im Molekül auf null bringen und dann in der Summenformal mit Indexzahlen ergänzen