Was ist der Unterschied zwischen einer Formeleinheit wie NaCl und einer Summenformel wie HCI?

2 Antworten

Moin,

eine Formeleinheit (Verhältnisformel) gibt dir das kleinstmögliche Verhältnis von entgegengesetzt geladenen Ionen einer Ionenverbindung an.

Eine Summenformel gibt dir dagegen an, welche Atome in einer Molekülformel wie häufig vorkommen.

Die von dir gebrachten Beispiele sind typische Vertreter.

Natriumchlorid (NaCl) ist ein Salz und als solches gehört es zu den Ionenverbindungen. Das bedeutet, dass sich hier Natriumkationen und Chloridanionen zu riesigen Ionengittern zusammenfügen.
In einem solchen Gitter kannst du aber nicht mehr sagen, dass ein ganz bestimmtes Natriumkation mit einem ganz bestimmten Chloridanion verbunden ist. Schließlich wirkt die positive Ladung eines Kations in sämtliche Raumrichtungen. Deshalb wird das Kation auch aus allen Raumrichtungen entgegengesetzt geladene Chloridanionen anziehen. Diese umringen dann das Kation solange, wie sie Platz darum finden (denn irgendwann stoßen sich die vom Kation angezogenen Chloridanionen aufgrund ihrer gleichen elektrischen Ladung gegenseitig voneinander ab und halt sich auf Abstand).

Das Natriumkation ist dann vielmehr nach links, nach rechts, nach oben, nach unten sowie nach vorn und nach hinten von einem Chloridanion umgeben.
Für die Chloridanionen gilt dann natürlich das gleiche: sie werden von so vielen Natriumkation umringt, wie diese nun Platz finden. Dadurch entsteht ja das riesige dreidimensionale Ionengitter.

Aber nun wäre es ziemlich doof, wenn man die tatsächlich vorliegende Anzahl von Ionen in einem Kristall angeben wollen würde, weil die Kristalle erstens nicht gleich groß sind, so dass sich die Anzahlen unterscheiden würden, aber zweitens wäre es auch für Reaktionsschemata (Reaktionsgleichungen) ziemlich ungünstig, wenn die Formel für Natriumchlorid so aussähe:

Na6577378964236754346884223678999756906Cl6577378964236754346884223678999756906

Logisch, oder?

Darum hat man sich in der chemischen Formelsprache darauf geeinigt, nicht die tatsächliche Anzahl der Ionen anzugeben, sondern das kleinste Verhältnis, das nötig ist, dass sich alle entgegengesetzten Ionenladungen gerade gegenseitig aufheben. Und weil das im Falle des Natriumchlorids bedeutet, dass auf ein einfach positiv geladenes Natriumkation genau ein einfach negativ geladenes Chloridanion kommt, lautet die Formel von Natriumchlorid eben NaCl.
Das ist das kleinste Verhältnis (1 : 1), in dem die Ionen zueinander stehen. Deshalb ist das eine Verhältnisformel oder auch Formeleinheit.

Beim Chlorwasserstoffmolekül ist das etwas anders. Hier ist tatsächlich ein Wasserstoffatom über eine polare Atombindung mit genau einem Chloratom verbunden: H–Cl.
Deshalb spricht man in diesem Fall nicht von einer Verhältnisformel, weil es um verbundene Atome (und nicht um Ionenzusammenlagerungen) geht.
Eine Summenformel gibt dann an, welche Atome es gibt und wie häufig sie vorkommen.
Traubenzucker (Glucose) hat beispielsweise die Summenformel C6H12O6.

Bei kleineren Molekülen ist die Summenformel häufig auch gleich der Molekülformel. Das ist bei mehratomigen oder größeren Molekülen oft nicht mehr der Fall. So hat zum Beispiel Fruchtzucker (Fructose) auch die Summenformel C6H12O6, genau wie Traubenzucker (obwohl beide Moleküle andere Verbindungen haben).

Fazit:
Eine Formeleinheit (Verhältnisformel) gibt das kleinstmögliche Verhältnis der entgegengesetzt geladenen IONEN in einer Ionenverbindung an, das nötig ist, damit sich die beiden Ionenladungen gegenseitig in ihrer Wirkung aufheben.
Eine Summenformel gibt an, welche ATOME in einer Molekülverbindung wie häufig vorkommen.

Alles klarer jetzt?

LG von der Waterkant


vach77  05.06.2023, 14:58

Eine ausführliche und sehr gute Antwort.

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TomRichter  07.06.2023, 17:50
Na6577378964236754346884223678999756906Cl6577378964236754346884223678999756906

Gefällt mir :-)

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Die Frage ist allgemein ein bisschen unverständlich formuliert, aber ich glaube ich weiß, worauf man da hinaus will.

HCl ist eine Summenformel von dem Chlorwasserstoff Molekül. Auf Teilchenebene ist hier ein Wasserstoffatom an einem Chloratom.

NaCl ist eine Verhältnisformel. Hier gibt es nicht das eine Molekül, sondern Ionen, welche in einem Gitter immer aneinander liegen. Also ein Na+ neben einem Cl-, dann wieder ein Na+, ein Cl- und so weiter. Die Formel, NaCl spiegelt das Verhältnis wieder. In diesem Fall eben 1:1.

Ein anderes Salz, zum Beispiel Al2O3 zeigt, dass die Ionen in einem 2:3 Verhältnis vorliegen.

Wenn man dann Salze mit Molekülionen wie zum Beispiel Nitrat, NO3- hat, schreibt man das Salz selbst auch in dieser Verhältnisformel, Bariumnitrat, Ba(NO3)2, das Nitration selbst ist aber in der Summenformel geschrieben als NO3.

Man hat hier eben immer NO3 als Molekül, einfach negativ geladen, doppelt so oft vorliegen, wie das Barium, doppelt positiv geladen. Also Verhältnis 1:2.