Formeleinheit

Definition und Bedeutung

Eine Formeleinheit ist eine chemische Formel für Verbindungen, die nicht aus einzelnen Molekülen bestehen. Das betrifft besonders anorganische Stoffe mit ionischen Bindungen: In ihnen bilden sehr viele positive und negative Ionen ein Ionengitter.

Die Formeleinheit gibt in der Regel das vollständig gekürzte Zahlenverhältnis der beteiligten Atome an und entspricht darin einer Verhältnisformel. Sie kann zusätzlich strukturelle Informationen enthalten und wird deshalb gelegentlich als „aufgelöste Formel“ bezeichnet. Der Begriff verhindert, dass fälschlich von Molekülen oder freien Teilchen gesprochen wird, obwohl solche in einem Ionengitter nicht vorliegen.

Aufbau von Salzformeln

Bei Salzformeln stehen zuerst die Kationen, also die positiv geladenen Ionen, und danach die Anionen, also die negativ geladenen Ionen. Natriumchlorid wird als NaCl und Magnesiumchlorid als MgCl₂ angegeben. Die zugehörigen Ionen Na⁺, Mg²⁺ und Cl⁻ kommen sowohl in Ionengittern als auch in wässrigen Lösungen vor.

Bei Salzen aus mehratomigen Ionen wird innerhalb eines solchen Ions zuerst das Zentralatom und danach werden seine Liganden angegeben. Beispiele sind Calciumphosphat Ca₃(PO₄)₂ und Ammoniumsulfat (NH₄)₂SO₄. Darin treten die komplexen Ionen (NH₄)⁺, (PO₄)³⁻ und (SO₄)²⁻ auf.

Wasserstoffhaltige Salze und Säuren

Bei Salzen anorganischer Säuren, die noch Protonen tragen, werden die Wasserstoffatome wie Kationen behandelt. Deshalb lautet die Formeleinheit von Natriumdihydrogenphosphat NaH₂PO₄.

Dies entspricht der üblichen Schreibweise anorganischer Säuren, bei der die Wasserstoffatome zuerst stehen. Phosphorsäure wird beispielsweise als H₃PO₄ angegeben. Diese Formel gibt ihre molekulare Struktur [P(O)(OH)₃] jedoch häufig nicht angemessen wieder.