Warum stehen da diese Zahlen davor (Chemie)?

4 Antworten

Moin,

in der chemischen Formelsprache gibt es verschiedene Zahlen, mit unterschiedlicher Bedeutung.

In deinen Beispielen kommen drei Zahlentypen vor:

  • der Faktor (das ist die Zahl vor einer Formel)
  • der Index (das ist die tiefgestellte Zahl an einem Elementsymbol in einer Formel)
  • die Ladung (das ist die hochgestellte Zahl hinter einem Elementsymbol, die außerdem noch ein Plus- oder Minuszeichen hinter sich hat)

Nimm als Beispiel folgenden Fall (Phosphat-Teilchen):

2 PO43–

Hier hast du einmal den Faktor „2” vor dem Phosphat-Teilchen, den Index „4” hinter dem O in der Formel des Phosphat-Teilchens und die Ladung „3–” des Phosphat-Teilchens.

Was bedeuten nun diese Zahlen?

Der Faktor gibt die Häufigkeit des Teilchens an. Im genannten Beispiel gibt es also zwei PO43–-Teilchen (Phosphat-Teilchen).
Der Faktor bezieht sich dabei auf alle Elementsymbole und die Ladung bis zum Ende der Formel. Das bedeutet in diesem Fall, dass es insgesamt

2 x P,
2 x O4 und
2 x 3–

gibt.

Wenn vor einer Formel kein Faktor steht, dann kann man sich dennoch vorstellen, dass hier der Faktor „1” stehen könnte. Da aber 1 x Irgendetwas das Irgendetwas selbst ist, lässt man einen Faktor „1” für gewöhnlich weg.

Ein Index bezieht sich dagegen ausschließlich auf das, was direkt vor ihm steht. In unserem Fall gibt es also in jedem Phosphat-Teilchen 4 x O, weil der Index 4 nur für das Symbol gilt, was direkt vor ihm steht, und das ist in unserem Fall das O.
Wenn hinter einem Symbol keine Indexzahl steht, dann gibt es das entsprechende Elementsymbol einmal pro Formel.

In unserem Fall besteht also jedes Phosphat-Teilchen aus

1 x P und
4 x O.

Die Ladung gibt schließlich an, ob und gegebenenfalls wie ein Teilchen elektrisch geladen ist. In unserem Fall ist das Phosphat-Teilchen insgesamt dreifach negativ geladen (3 x Minusladungen oder 3–).

In deinem ersten Beispiel steht nun folgendes:

1 Al3+ + 3 Cl → AlCl3

Das bedeutet, dass sich 1 dreifach positiv geladenes Aluminium-Teilchen (Al3+) und drei einfach negativ geladene Chlor-Teilchen (Cl) zu der Verbindung Aluminiumchlorid (AlCl3) vereinigen.

Aluminiumchlorid ist ein Salz. In einem Salz kommen viele positiv geladene und viele negativ geladene Teilchen (Ionen) vor. Weil das meist Abermilliarden sind, hat man sich darauf geeinigt, in Salzverbindungen nicht die tatsächliche Anzahl aller beteiligten Ionen anzugeben, sondern das kleinste Verhältnis der Ionen zueinander, das nötig ist, damit insgesamt keine der Ladungen der Einzelionen mehr unausgeglichen übrig bleibt.

Na ja, und weil ein Aluminium-Ion dreifach positiv geladen ist (Al3+) und ein Chlorid-Ion nur einfach negativ geladen ist (Cl(1)–), brauchst du für ein Aluminium-Ion insgesamt drei Chlorid-Ionen, damit sich alle Ladungen gegenseitig aufheben:

1 x 3+ + 3 x 1– = 0

Deshalb lautet die Formel von Aluminiumchlorid

AlCl3

Die „1” als Faktor vor dem Aluminiumsymbol könntest du auch weglassen, aber hier soll betont werden, dass es EIN Aluminium-Ion ist. Deshalb schreibt man den Faktor in diesem Fall ruhig einmal hin.

Du könntest die Formel des Aluminiumchlorids auch folgendermaßen schreiben:

Al1Cl3

aber solche Indices, die bedeuten, dass das Aluminium-Ion nur einmal pro Formel vorkommt, lässt man weg...

Alles klarer jetzt?

Dann kannst du die beiden anderen Aufgaben jetzt sicher selbst lösen...

LG von der Waterkant

Al³+ ist 3-wertig, Cl- jedoch nur einwertig. Also werden bei dieser Bindung für ein Teilchen Al drei Teilchen Cl benötigt.

Mg²+ ist 2-wertig, da werden zwei einwertige F- benötigt.

Ba²+ ist 2-wertig, da wird ein ebenfalls 2-wertiges O²- benötigt.

Die Wertigkeiten müssen gegenseitig ausgeglichen sein bzw. müssen gegenseitig aufgehen (Verhältnis muss stimmen).

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung

Ralph1952  25.09.2024, 19:05

Ich hoffe, dass ich dir helfen konnte und wünsche einen schönen Abend.

Eine vorangestellte Zahl gibt die Anzahl die fraglichen Teilchen an.

3 Cl(-) bedeutet, dass da 3 Stück Cl(-)-Ionen sind.

1 AlCl3 bedeutet, dass da 1 AlCl3-Molekül ist. Diese 1 wird häufig weggelassen, also wenn keine Zahl dasteht ist es eine 1.

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Hinweis: Da ein Salz nicht geladen sein kann, muss bei der Verhältnisformel eines Salzes die Gesamtladung 0 herauskommen. Entsprechend muss das Zahlenverhältnis bei Ionen unterschiedlicher Ladung sein.

Achte auf die Wertigkeit. Von jedem Element müssen genügend Stück vorhanden sein.