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Verhältnisformeln ermitteln

Aus zwei Wägungen wird eine Formel: Wie man aus Grammangaben herausfindet, wie sich Atome verbinden.

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Formeln lesen

Eine Verhältnisformel gibt an, in welchem Anzahlverhältnis die Atome in einer Verbindung stehen.

  • Symbole:zeigen die beteiligten Elemente, z. B. Al und O.
  • Index:die kleine Zahl rechts unten; sie gilt für das Atom davor. Eine 1 schreibt man nicht.
  • Kleinste Zahlen:\(\text{Al}_2\text{O}_3\) statt \(\text{Al}_4\text{O}_6\) — das Verhältnis wird gekürzt.
  • Salze und Metalloxide:bilden Gitter ohne einzelne Moleküle — dort gibt es nur Verhältnisformeln.

Tippe im Ausschnitt jedes Atom einmal an (oder Tab + Enter) — die Zähler rechts laufen mit. Sind alle gezählt, wird das Verhältnis gekürzt und die Formel erscheint.

Atome zählen, Formel finden

Halte fest: Die Verhältnisformel gibt das gekürzte Anzahlverhältnis der Atome an — egal, wie groß der Ausschnitt ist.

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Vom Massenverhältnis zur Formel

Im Labor misst man Massen. Mit den Atommassen rechnet man daraus das Anzahlverhältnis aus. Beispiel: 2,4 g Magnesium verbinden sich mit 1,6 g Sauerstoff.

Herleitung:

\(N(\text{Mg}) : N(\text{O}) = \dfrac{m(\text{Mg})}{m_{\text{T}}(\text{Mg})} : \dfrac{m(\text{O})}{m_{\text{T}}(\text{O})}\)
Ansatz
Anzahl = Masse der Portion geteilt durch Masse eines Atoms (aus 2.1.1).
\(N(\text{Mg}) : N(\text{O}) = \dfrac{2{,}4}{24} : \dfrac{1{,}6}{16}\)
einsetzen
Massen in g, Atommassen in u: Das Verhältnis bleibt richtig, weil beide Seiten gleich umgerechnet werden.
\(N(\text{Mg}) : N(\text{O}) = 0{,}1 : 0{,}1\)
ausrechnen
Die Zahlen sind noch keine Atomanzahlen, nur ihr Verhältnis zählt.
\(N(\text{Mg}) : N(\text{O}) = 1 : 1 \ \Rightarrow\ \text{MgO}\)
Ergebnis
Auf kleinste ganze Zahlen bringen und als Formel schreiben.
Merke

Verhältnisformel: gibt das kleinste ganzzahlige Anzahlverhältnis der Atome in einer Verbindung an, z. B. \(\text{Al}_2\text{O}_3\).

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Allgemeine Hinweise

Nicht die Massen direkt vergleichen

2,4 g : 1,6 g = 3 : 2 ist das Massenverhältnis, nicht das Atomanzahlverhältnis. Erst durch die Atommassen teilen.

Auf ganze Zahlen bringen

Kommt 1 : 1,5 heraus, mit 2 malnehmen: 2 : 3.

Index gehört nach rechts

In \(\text{Cu}_2\text{S}\) gehört die 2 zum Cu. \(\text{CuS}_2\) wäre eine ganz andere Verbindung.

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