Summenformel lesen und aufstellen – einfach erklärt

Eine Summenformel besteht aus Elementsymbolen und kleinen, tiefgestellten Zahlen. Ein Index hinter einem Symbol zählt dieses Element. Hinter einer Klammer zählt er die ganze Atomgruppe. Ein fehlender Index bedeutet 1. In \ce{H2SO4} stehen H, S und O im Verhältnis 2 : 1 : 4. In \ce{Ca(OH)2} verdoppelt die 2 hinter der Klammer die OH-Gruppe: Es gibt zwei O- und zwei H-Atome.

Eine Zahl vor der Formel ist ein Koeffizient: \ce{2 H2O} bedeutet zwei Wassermoleküle. Jedes enthält weiterhin zwei H- und ein O-Atom.

Eine Summenformel zeigt die Zusammensetzung: Atomsorten und Atomzahlen oder Zahlenverhältnisse. Zum Beispiel bedeutet H : S : O = 2 : 1 : 4, dass auf ein S-Atom zwei H- und vier O-Atome kommen. Sie zeigt weder, wie Atome miteinander verbunden sind, noch ihre räumliche Anordnung. Auch der Bindungstyp ist aus ihr allein nicht sicher abzulesen.

Bei Natriumchlorid bedeutet NaCl ein Verhältnis von Natrium zu Chlor von 1 : 1. Die Formel behauptet nicht, dass Kochsalz aus einzelnen NaCl-Molekülen besteht. Seine Gitterstruktur bleibt in der Summenformel unsichtbar.

Bei einem molekularen Stoff nennt man die Summenformel auch Molekülformel. Sie gibt die tatsächliche Atomzahl jeder Sorte in einem Molekül an. \ce{H2O2} enthält zwei H- und zwei O-Atome.

Eine Verhältnisformel nennt nur das kleinste ganzzahlige Verhältnis der Atomsorten. Aus 2 : 2 wird 1 : 1. Zu \ce{H2O2} lautet die Verhältnisformel HO; sie ist keine verkleinerte Molekülformel und legt keine Molekülgröße fest.

Wenn die Elemente und ihre Oxidationszahlen vorgegeben sind, kannst du die Indizes einer neutralen Formel prüfen und das kleinste Verhältnis finden. Eine Oxidationszahl ist eine zugeordnete Rechenzahl; sie ist nicht automatisch die echte Ionenladung. +III bedeutet +3, −II bedeutet −2. Multipliziere jede Zahl mit dem passenden Index: Bei einem neutralen Stoff muss die Summe null sein. Die Oxidationszahlen müssen zuvor korrekt bestimmt oder angegeben sein. Bei einem geladenen Teilchen ergibt die Summe seine Gesamtladung; hier übst du nur neutrale Beispiele.

Der Ladungsausgleich allein legt bei einem Molekül nicht unbedingt seine tatsächliche Größe fest. Die Zahlen +I für H und −I für O ergeben zum Beispiel das Verhältnis 1 : 1. Wasserstoffperoxid hat dennoch die Molekülformel \ce{H2O2}. Um eine Molekülformel zu kennen, brauchst du also weitere Angaben zum Stoff.

Schreibe die Elementsymbole in der üblichen Reihenfolge. Häufig steht das Element mit der kleineren Elektronegativität links. Dieses Wort beschreibt, wie stark ein Atom gemeinsame Bindungselektronen anzieht. Bei einfachen Ionenverbindungen steht das positive Ion zuerst. Notiere die vorgegebenen Oxidationszahlen. Wähle die kleinsten ganzen Indizes für das Verhältnis so, dass ihre gewichtete Summe null ist. Den Index 1 lässt du weg.