Symbole, Schreibweisen und Maßzahlen 2. Chemische Symbole und Formeln Den chemischen Elementen sind in früheren Jahrhunderten Symbole zugeordnet worden, die noch aus astrologischen „Zusammenhängen“ abgeleitet worden sind. Jöns Jakob BERZELIUS führte im beginnenden 19. Jh. zur Kennzeichnung der chemischen Elemente eine neue Schreibweise ein, die auf dem Anfangsbuchstaben und oft noch einem weiteren Buchstaben des wissenschaftlichen Namens beruhte. Dieser wissenschaftliche Name leitete sich meistens aus dem griechischen oder lateinischen ab. Mit diesen Elementsymbolen lässt sich die Zusammensetzung einer chemischen Verbindung beschreiben. Kommen in einem Molekül mehrere Atome desselben Elements vor, wird dies durch einen Index hinter dem Elementsymbol markiert. Beispiel: Ein Molekül Sauerstoff besteht aus zwei Sauerstoffatomen; man schreibt O2 1 Symbole, Schreibweisen und Maßzahlen 2. Chemische Symbole und Formeln Beispiele für Symbole der chemische Elemente Aluminium Al Brom Br Wasserstoff (Hydrogenium) H Gold (Aurum) Au Quecksilber (Hydrargyrum) Hg Silber (Argentum) Ag Platin Pt Zink Zn Helium He Neon Ne Sauerstoff (Oxygenium) Calcium Eisen (Ferrum) Kohlenstoff (Carboneum) Kalium Kupfer (Cuprum) Magnesium Natrium Stickstoff (Nitrogenium) Schwefel (Sulfur) O Ca Fe C K Cu Mg Na N S 2 Symbole, Schreibweisen und Maßzahlen 2. Chemische Symbole und Formeln Chemische Verbindungen werden durch die Aneinanderreihung von Elementsymbolen mit den zugehörigen Indizes in einer chemischen Formel beschrieben. Beispiel: 1 Molekül der chemischen Verbindung Kohlenstoffdioxid besteht aus 1 Atom Kohlenstoff C und 2 Atomen Sauerstoff O. Die chemische Formel lautet CO2 Wasser besteht aus 2 Atomen Wasserstoff und 1 Atom Sauerstoff. Formel: H2O CH4 ist Methan. Die Formel sagt, dass dieses Molekül aus 1 Kohlenstoffatom und 4 Wasserstoffatomen besteht. Im Wort wird die Anzahl der Atome durch das Vorsetzen des griechischen Zahlworts angegeben, wie z. B. mono, di, tri, tetra, usw. 3 Symbole, Schreibweisen und Maßzahlen 2. Chemische Symbole und Formeln Beispiele zur Benennung chemischer Formeln: CO SO3 Fe3O4 CO2 Al2O3 P4O10 = Kohlenstoff mono oxid = Schwefel tri oxid = Tri eisen tetra oxid = Kohlenstoff di oxid = Di aluminium tri oxid = Tetra phosphor deka oxid Symbole haben eine mehrfache Bedeutung: - Sie sind die Abkürzung für den Elementnamen - sie stehen für ein Atom des Elements - sie geben eine bestimmte Stoffmenge an Beispiel: „C“ bedeutet - Kohlenstoff - 1 Kohlenstoffatom - 1 mol Kohlenstoffatome = 12g 4 Symbole, Schreibweisen und Maßzahlen 2. Chemische Symbole und Formeln Die meisten Stoffe bestehen aus miteinander verbundenen Atomen. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten: - eine Bestimmte Anzahl verbindet sich zu einer abgeschlossenen Einheit Molekül - eine unbestimmte, beliebig große Zahl von Atomen bilden einen Atomverbund, wie z. B. Metalle Regeln für Molekülformeln: - Wasserstoff besteht aus Molekülen die sich aus zwei Wasserstoffatomen bilden H2 - Hydrogenchlorid besteht aus Molekülen mit einem H und einem Cl Atom HCl; der Index 1 wird nicht geschrieben. - Wasser besteht aus 2 H-Atomen und einem O-Atom H2O Beim Indizieren wird immer das kleinste Mengenverhältnis zu Grunde gelegt. Beispiel: H2O – H4O2 – H6O3 alle drei Schreibweisen drücken das gleiche Verhältnis der Elemente aus. Geschrieben wird aber nur das Kleinstmögliche H2O 5