Wie kommt man auf diese Formeln (Chemie)?
Paar Beispiele:
Kohlendioxid: CO2
Natriumchlorid: NaCl
Aluminiumbromid: AlBr3
Calciumfluorid: CaF2
wie kommt man mithilfe des Periodensystems auf sowas?! Ich versuche das seit dem schuljahresanfang zu verstehen, jetzt sind sommerferien und ich habs IMMER noch nicht verstanden. Habt ihr so eine Schritt-für-Schritt-Anleitung oder sowas?
2 Antworten
Das ist eigentlich ziemlich simpel. Zunächst brauchen wir ein paar ganz grundlegende Annahmen (die zwar so nicht ganz stimmen, aber für den Start in die ganz ganz basic Chemie passt das):
1. Alle Elemente der Hauptgruppen 1-4 geben Elektronen ab. Und zwar so viele wie die Nummer ihrer Gruppe ist (also Li 1 Elektron, Al 3 usw). Das ist prinzipiell gleichbedeutend mit der Anzahl in Bindungen, die diese Elemente eingehen können. Einzige Ausnahme: C. Das gibt seine Elektronen nicht ganz her, ist hier aber erstmal nicht so wichtig.
2. Alle Elemente der Hauptgruppen 5-7 nehmen Elektronen auf. Und zwar so viele wie 8 minus ihre Hauptgruppennummer ergibt. Sauerstoff also z.b. 8 - 6 = 2.
Dann heißt es zusammenbauen. Angenommen du hast den Namen Calciumfluorid gegeben und sollst die Formel aufstellen. Calcium in der 2. HG gibt also 2 Elektronen ab und bildet Ca^2+. Fluor in der 7. HG nimmt 1 auf und bildet also F^-. Da Verbindungen immer elektrisch neutral sind, musst du die Ladungen ausgleichen bzw. einfach die Elektronen die übergehen. Ca gibt zwei ab, Fluor nimmt 1 auf. Du brauchst also pro Ca zwei F-Atome, die die Elektronen nehmen. Macht damit CaF2.
Das wars.
Manchmal sieht man das auch direkt am Namen. Siehe CO2. Das heißt Kohlenstoffdioxid. Übersetzt: Kohlenstoff = C, di = 2, oxid = O. Dioxid bedeutet also O2. Macht damit CO2.
Wichtig dabei ist ein ganz einfaches Grundprinzip: die Edelgasregel oder 8 Elektronen-Regel. Soll heißen, jedes Atom ist bestrebt 8 Elektronen in seiner Außenschale zu haben. Das können sie durch abgeben oder aufnehmen von Elektronen erreichen. Dabei entspricht die Nummer der Hauptgruppe des Elements ihrer Anzahl an Valenzelektronen. Ein Elemente in der 7. HG möchte also gern ein weiteres Elektron haben um auf 8 zu kommen.
Grundsätzlich gibt es da einige einfache Regeln bei der Benennung von solchen Stoffen.
Wenn ein Stoff z.B. Sauerstoff enthält (so wie CO2), dann hängt man einfach ein "-oxid" hinten an den Namen des hauptbindenden Stoffes dran. Bei CO2 währe es allerdings Kohlenstoff-DI-ox-id (di steht für zwei), da die Verbindung 2 Sauerstoffatome enthält, und nicht nur 1. Wäre es nur 1 Sauerstoff, würde es Monoxid heißen. (Mono für 1, trotzdem nur 1 o in Monoxid, weil Monooxid einfach Scheiße aussieht und klingt)
Die Endung "-ox" kommt übrigens aus dem englischen, von Oxygen, was Sauerstoff heißt. Und das "-id" kommt daher, dass der Stoff ionisiert wurde. Heißt soviel wie; Das Kohlenstoffatom und die Sauerstoffatome haben einige Elektronen ausgetauscht. Dabei haben die Sauerstoffe jeweils 2 Elektronen vom Kohlenstoff geklaut, weil sie die größere Elektronegativitätskraft besitzen, das ist aber noch mal ein anderes Thema.
Bei Natriumchlorid ist das etwas anders, da anstelle eines Synonyms für den Stoff einfach der normale Stoffname genutzt wird. Natrium-Chlor-id. Der Stoff ist also wieder aus Ionen entstanden (wegen -id).
Bevor du dir hier deine Augen eckig liest, schließe ich damit mal ab
P.S.: Falls du noch wissen willst, wie man z.B. von Kohlenstoff auf C kommt; Im Periodensystem steht normalerweise der Stoffname ausgeschrieben unter dem jeweiligen Zeichen (hier C, bei Sauerstoff O, usw. Meistens sind die aus dem Englischen abgeleitet [ C = Carbon = Kohlenstoff, O = Oxygen = Sauerstoff ] ).