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[[Datei:Benzol Representationen.svg|mini|hochkant=2|Verschiedene Formeldarstellungen des [[Benzol]]-Moleküls.]]
Chemische Formeln beschreiben in Formelsprache die Stoffteilchen, die in ihrer Gesamtheit eine Stoffportion eines Stoffes ergeben. Dieser Stoff kann im einfachen Fall ein Reinstoff, also sowohl ein Element als auch eine Verbindung sein.

Die [[Elementsymbol]]e sind die Basis der chemischen Formelsprache: z.B. H für [[Wasserstoff]], O für Sauerstoff, Mg für [[Magnesium]], N für [[Stickstoff]] und C für [[Kohlenstoff]].

Liegen zwei oder mehrere Atome desselben Elements in einem [[Molekül]] vor, dann wird das wiederum durch eine chemische Formel gekennzeichnet: z.B. H2 für Wasserstoff, N2 für Stickstoff, O2 für Sauerstoff und O3 für [[Ozon]]

Befinden sich in einer Verbindung zwei oder mehrere Atome verschiedener Elemente, dann wird auch das wiederum durch eine chemische Formel dargestellt: z.B. H2O für Wasser, H2O2 für Wasserstoffperoxid, N2O für Distickstoffmonooxid, CO2 für Kohlenstoffdioxid und Fe2O3 für Eisen(III)oxid.

Chemische Formeln werden zum Aufstellen von Reaktionsgleichungen benötigt: Bespielsweise wird jeder an einer Reaktion teilnehmendem Reinstoff dazu in seine chemische Formel "übersetzt" und abschließend stöchimetrisch passend mit Vorzahlen versehen.

== Bekannte Formelschreibweisen ==
Es werden verschiedene Schreibweisen von chemischen Formeln unterschieden. Die bekanntesten sind unter anderem:

* [[Verhältnisformel]]: Sie setzt sich aus [[Elementsymbol]]en und ''kleinen'', ''tiefgestellten'' Zahlen (Indizes) zusammen und gibt lediglich das Verhältnis wieder, in dem die einzelnen [[Chemisches Element|chemischen Elemente]] in einer [[Chemische Verbindung|chemischen Verbindung]] enthalten sind. Dabei werden ganzzahlige ''Verhältniszahlen'' verwendet.
*: Beispiel: Die Verhältnisformel für [[Benzol]] ist C1H1, die Verhältnisformel von [[Aluminiumsulfat]] ist Al2O12S3.
* [[Summenformel]]: Die Summenformel gibt jeweils die Anzahl der [[Atom]]e der [[Chemisches Element|chemischen Elemente]] an, die in einer [[Chemische Verbindung|Verbindung]] enthalten sind. Bei [[Molekül]]en wird damit auch die tatsächliche [[Häufigkeit]] der Atome verschiedener Elemente im Molekül angegeben. Die Summenformeln von [[Salze]]n entsprechen in der Regel ihren Verhältnisformeln, werden jedoch meist in Form von [[Formeleinheit]]en angegeben, die der [[Stöchiometrie]] der Verbindung genügen.
*: Beispiel: Die Summenformel für Benzol ist C6H6, die Summenformel (Formeleinheit) von Aluminiumsulfat ist Al2(SO4)3.
* [[Strukturformel]]: Die Strukturformel gibt, neben der Anzahl der verschiedenen [[Atom]]e in einem [[Molekül]], auch deren Anordnung zueinander wieder, das heißt, sie gibt auch Auskunft über die Art der Atome und die Art ihrer [[Chemische Bindung|chemischen Bindungen]], gegebenenfalls auch über [[Bindungswinkel]] und [[Bindungslänge]]n. Die Buchstaben stehen für einzelne Atome. ''Ein Strich'' entspricht einem [[Elektronenpaar]], das in einer [[Kugelwolkenmodell|Elektronenwolke]]/[[Atomorbital|Orbital]] vorliegt und entweder die Bindung zwischen Atomen ausmacht oder ein so genanntes freies Elektronenpaar ist. ''Zwei parallele Striche'' bedeuten entsprechend eine [[Doppelbindung|doppelte Bindung]].
*: Es gibt verschiedene Varianten der Strukturformel, zum Beispiel die [[Elektronenformel]], die [[Valenzstrichformel]], die [[Keilstrichformel]] und die [[Skelettformel]].
* [[Kristallchemische Strukturformel]]: Sie ist eine spezielle Formelschreibweise, die in der [[Mineralogie]] für komplexere [[Chemische Verbindung|chemische Verbindungen]] verwendet wird. Die kristallchemische Strukturformel basiert auf der [[Summenformel]], sortiert die Bestandteile jedoch nach [[Kation]]en und [[Anion]]en sowie der ''strukturellen Position'' der Anionen.
*: Beispiel: Die Summenformel für [[Fluorapatit]] ist Ca5(PO4)3F, die kristallchemische Strukturformel dagegen Ca5[F|(PO4)3], da das [[Anion]] [[Fluor]] nicht mit dem [[Phosphate|Phosphatkomplex]] verbunden ist, sondern nur mit dem [[Kation]] [[Calcium]]. Fluor ist entsprechend vom restlichen Anionenverband abgetrennt und in die Nähe des Kations gerückt.
* ''Oxidformel'': In der Mineralogie wird die chemische Zusammensetzung eines Minerals zudem oft als sogenannte Oxidformel angegeben, das heißt, die Summenformel wird in ihre Oxidkomponenten zerlegt. Beispielsweise kann die Zusammensetzung von ''Kalifeldspat'' ([[Orthoklas]] oder [[Mikroklin]]) mit der Summenformel KAlSi3O8 auch als Oxidformel in der Form K2O·3Al2O3·6SiO2 angegeben werden. Die Oxidformel erleichtert zum einen die Umrechnung von Gesteinsanalysen und zum anderen die Deutung von Mineralbildungsprozessen.<ref name="spektrum.de" />

Die Verwendung der Bezeichnungen der einzelnen Formeltypen ist nicht immer einheitlich geregelt und viele Bezeichnungen werden synonym verwendet. [[Strukturformel]]n werden hauptsächlich zur Beschreibung von [[Molekül]]en genutzt. Allerdings wird eine Strukturformel auch für die Beschreibung von [[Ion]]en in [[Kristall]]en verwendet, da die Ionen in den [[Ionengitter|Ionenkristallen]] auch „strukturiert“ sind. Eine für [[Salze|salz]]<nowiki/>artige Substanzen verwendete Formel sollte als ''Formeleinheit'' bezeichnet werden, nicht als ''Strukturformel'' oder ''Summenformel''. Die tatsächliche Struktur einer salzartigen Verbindung wird erst durch dessen [[Kristallstruktur]] geklärt.

<section begin="Vergleichstabelle" />
{| class="wikitable skin-invert-image" style="text-align:center"
|+ Vergleich verschiedener Formelschreibweisen für Moleküle in unterschiedlichen Abstraktionsgraden
|-
! rowspan="2" |
! colspan="4" | [[Strukturformel]]n
! colspan="3" | andere Darstellungsweisen
|-
! [[Elektronenformel|Elektronen- formel]]
! [[Valenzstrichformel|Valenzstrich- formel]]
! [[Keilstrichformel|Keilstrich- formel]]
! [[Skelettformel|Skelett- formel]]
! [[Konstitutionsformel|Konstitutions- formel]]
! [[Summenformel|Summen- formel]]
! [[Verhältnisformel|Verhältnis- formel]]
|-
| class="hintergrundfarbe5" | [[Methan]]
| [[Datei:Methan Elektronenformel.svg|rahmenlos|hochkant=0.205]]
| [[Datei:Methan Lewis.svg|rahmenlos|hochkant=0.25]]
| [[Datei:Methan Struktur.svg|rahmenlos|hochkant=0.28]]
| <abbr title="enthält keine Kohlenstoffkette, sondern nur ein einzelnes Kohlenstoffatom">''existiert nicht''</abbr>
| CH4
| CH4
| CH4
|-
| class="hintergrundfarbe5" | [[Propan]]
| [[Datei:Propan Elektronenformel.svg|rahmenlos|hochkant=0.35]]
| [[Datei:Propan Lewis.svg|rahmenlos|hochkant=0.50]]
| [[Datei:Propan Struktur.svg|rahmenlos|hochkant=0.45]]
| [[Datei:Propan Skelettformel.svg|rahmenlos|hochkant=0.25]]
| CH3–CH2–CH3 ''oder'' CH3 CH2 CH3
| C3H8
| C3H8
|-
| class="hintergrundfarbe5" | [[Essigsäure]]
| [[Datei:Essigsäure Elektronenformel.svg|rahmenlos|hochkant=0.35]]
| [[Datei:Essigsäure Valenzstrichformel.svg|rahmenlos|hochkant=0.45]]
| [[Datei:Essigsäure Struktur.svg|rahmenlos|hochkant=0.45]]
| [[Datei:Essigsäure Skelettformel.svg|rahmenlos|hochkant=0.25]]
| CH3–COOH ''oder'' CH3 COOH
| <abbr title="Gleiche Summenformel haben noch Dihydroxyethen, Dioxetan, Glycolaldehyd, Ameisensäuremethylester">C2H4O2</abbr>
| <abbr title="Gleiche Verhältnisformel bei unterschiedlicher Summenformel haben noch Formaldehyd (Summenformel CH₂O) und Dihydroxyaceton, Kohlensäuredimethylester, Glycerinaldehyd, 3-Hydroxypropionsäure, Milchsäure und Trioxan (Summenformel C₃H₆O₃)">CH2O</abbr>
|-
| class="hintergrundfarbe5" | [[Wasser]]
| [[Datei:Wasser Elektronenformel.svg|rahmenlos|hochkant=0.2]]
| [[Datei:WasserValenz.svg|rahmenlos|hochkant=0.17]]
| [[Datei:WasserKonstitution.svg|rahmenlos|hochkant=0.17]]
| <abbr title="enthält keine Kohlenstoffkette">''existiert nicht''</abbr>
| H–O–H ''oder'' H O H
| H2O
| H2O
|}
<section end="Vergleichstabelle" />

== Weitere Darstellungsmöglichkeiten ==
* [[Fischer-Projektion]]sformel: für [[Chiralität (Chemie)|chirale]] Moleküle wie Aminosäuren oder Zucker
* [[Haworth-Projektion]], für 5- bis 6-ringige Moleküle wie Zucker
* [[Newman-Projektion]]sformel: zur Darstellung der [[Konformation]]
* Strukturcodes: [[International Chemical Identifier]], [[Simplified Molecular Input Line Entry Specification]], [[Wiswesser Line Notation]]

== Weblinks ==
* [http://www.giftpflanzen.com/zeichensprache.html Die chemische Zeichensprache]
* https://www.lernort-mint.de/chemie/allgemeine-chemie/bezeichnung-von-stoffen/chemische-formeln-schreibweise-und-wiedergabe/

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="spektrum.de">
{{Internetquelle | url= https://www.spektrum.de/lexikon/geowissenschaften/oxidformel/11776 | titel= Oxidformel | werk= Lexikon der Geowissenschaften – [[Spektrum.de]] | abruf= 2023-02-22}}
</ref>
</references>

[[Kategorie:Chemische Formel| ]]
[[Kategorie:Chemische Nomenklatur]]

Chemische Formel - Versionsgeschichte

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