Wie jedes Fach hat auch die Chemie eine spezielle Fachsprache, um (im Fall der Chemie) chemische Vorgänge -international- verständlich auszudrücken. Hierzu verwendet man die Reaktionsgleichung, wobei wir (in der Anorganischen Chemie) in der Regel Summenformeln verwenden, um die Ausgangsstoffe und Endstoffe zu beschreiben. Die Summenformel einer chemischen Verbindung gibt nicht nur die Anzahl der unterschiedlichen Atomarten an, sondern auch ein Mengenverhältnis, indem die Atomsorten zueinander stehen.
Summenformeln werden fast ausschließlich in der Anorganischen Chemie verwendet, während in der Organischen Chemie weitgehend Struktur bzw. Halbstrukturformeln verwendet werden verwendet. Dies liegt unter anderem daran, dass eine Summenformel keine Information liefert, wie die einzelnen Atome miteinander verknüpft sind.
Wie eingangs erwähnt, dient die Summenformel dazu, -international- verständlich “chemische Verbindungen” in Reaktionsgleichungen zu verwenden. Die Summenformel einer Verbindung gibt dabei die Atomarten und die Anzahl der jeweiligen Atome an (bzw. das Verhältnis zueinander). Damit die Summenformel international verständlich ist, wird die Summenformel aus den international festgelegten Elementsymbolen aufgebaut. Dabei enthält die Summenformel alle Elementsymbole, deren Element in der Verbindung enthalten ist. Enthält eine Verbindung mehrere Atome einer Atomart, wird dies durch einen nachfolgenden tiefgestellten Index gekennzeichnet. Wichtig für das Erstellen der Summenformel: Die Anzahl der Atome einer Atomart steht als Index immer nach dem Elementsymbol (Hinweis: die Zahl “1” wird als Index nicht ausgeschrieben, da durch das Elementsymbol bereits gekennzeichnet ist, dass mind. ein Atom dieser Atomart in der Verbindung enthalten ist).
Beispiel:
Wasser besteht aus Wasserstoff und Sauerstoff (im Verhältnis 2 : 1). Daher ist die Summenformel für Wasser: H2O. Die Summenformel einer Verbindung können wir mit Hilfe der Wertig (bzw. Bindigkeit) ermitteln. Wasserstoff ist einbindung bzw. einwertig und Sauerstoff ist zweibinding bzw. zweiwertig (die Wertigkeit lässt sich aus der Stellung des Elements im Periodensystem ableiten)
Dies führt uns zu der nächsten Regel, in welcher Reihenfolge die Atomarten in einer Summenformel zu schreien sind. In der Anorganischen Chemie (bwi molekularen, nicht organischen Verbindungen) steht in der Regel erst das Element mit der niedrigeren Elektronegativität und dann folgt das Element mit der höheren Elektronegativität. Daher auch H2O und nicht OH2.
Unter einer Summenformel in der Chemie versteht man eine Darstellung, die zeigt, wie viele Atome von jedem chemischen Element in einer Verbindung vorhanden sind.
Die Summenformel für Wasser lautet H2O, was bedeutet, dass ein Wassermolekül zwei Wasserstoffatome (H) und ein Sauerstoffatom (O) enthält.
Ein gutes Beispiel für eine Summenformel ist C6H12O6. Diese Summenformel zeigt, dass eine Verbindung aus 6 Kohlenstoffatomen, 12 Wasserstoffatomen und 6 Sauerstoffatomen besteht. Dies ist die Summenformel von Traubenzucker (Glucose).
Im Gegensatz zu einer Summenformel gibt eine strukturelle Formel zusätzlich Informationen über die Anordnung der Atome in einem Molekül.
Die Summenformel H2O2 vermittelt, dass das Molekül zwei Wasserstoffatome und zwei Sauerstoffatome enthält. Diese Verbindung ist als Wasserstoffperoxid bekannt.
Die Summenformel für Sauerstoff ist O2, da dieser in der Natur als zweiatomige, molekulare Verbindung vorkommt.
Die Zahl in einer Summenformel wie H2SO4 zeigt an, wie viele Atome eines bestimmten Elements in der Verbindung vorhanden sind. In diesem Fall enthält die Verbindung 2 Wasserstoffatome, 1 Schwefelatom und 4 Sauerstoffatome.
Die Summenformel ist in der Chemie wichtig, weil sie die Zusammensetzung einer chemischen Verbindung genau beschreibt. Sie liefert grundlegende Informationen, die für viele chemische Berechnungen und Analysen erforderlich sind.
Die empirische Formel einer Verbindung zeigt das Verhältnis der Atome der verschiedenen Elemente in der Verbindung, reduziert auf die kleinstmöglichen ganzzahligen Werte. Sie kann identisch mit der Summenformel sein, muss aber nicht.
Die Summenformel für Ammoniak lautet NH3, was bedeutet, dass ein Ammoniakmolekül aus einem Stickstoffatom und drei Wasserstoffatomen besteht.