In meinem Lehrbuch wird eine chemische Formel wie folgt beschrieben:
„A. Formel, die die Arten und Anzahlen von Atomen in der kleinsten repräsentativen Einheit einer Substanz zeigt „
Während eine Formeleinheit beschrieben wird als:
Das niedrigste Ganzzahlverhältnis von Ionen in einer ionischen Verbindung. Somit ist die Formeleinheit für Natriumchlorid NaCl.
Obwohl sich die Definitionen zu unterscheiden scheinen, erscheinen die geschriebenen Formeln identisch. Eine chemische Formel scheint eine andere Möglichkeit zu sein, eine Formeleinheit darzustellen. Zum Beispiel ist NaCl sowohl die chemische Formel als auch die Formeleinheit für Natriumchlorid. Gibt es jemals einen Unterschied zwischen den geschriebenen Begriffen?
Antwort
Molekulare Verbindungen wie Wasser existieren als diskrete Partikel, Moleküle. Dies ist auf die Bildung kovalenter Bindungen zurückzuführen, bei denen jedes Atom einen bestimmten Partner hat, an den es gebunden ist. Jedes Wassermolekül enthält ein Sauerstoffatom und zwei Wasserstoffatome. H2O ist also seine Formel. Dies kann genauer als Molekülformel bezeichnet werden. In ionischen Verbindungen wie Tafelsalz, NaCl binden die Atome (als Ionen) nicht an bestimmte Nachbarn. Jedes Chloridion in einem Salzkristall ist von sechs Natriumionen umgeben. Ebenso umgeben sechs Chloridionen jedes Natriumion. Diese Anziehungskraft entgegengesetzt geladener Ionen erstreckt sich über den gesamten Kristall. Es gibt keine diskrete Bindung eines bestimmten Natriumions an ein bestimmtes Chloridion. Die Formel für Natriumchlorid wird also als kleinstes Ganzzahlverhältnis zwischen den Na- und Cl-Ionen ausgedrückt, das für Natriumchlorid 1: 1 beträgt. NaCl ist also auch eine Formel, aber keine Molekülformel.
Der Grund für den Begriff „Formeleinheit“ ist, dass es nützlich ist, wenn wir darüber sprechen, wie viel von einer Substanz erforderlich ist, um sich mit einer bestimmten zu verbinden Menge einer anderen Substanz. Zum Beispiel: Um die kleinste Menge an Hydrogencarbonat herzustellen, kombinieren wir ein Molekül Wasser mit einem Molekül Kohlendioxid.
Nehmen wir nun an, wir möchten Silbernitrat mit Natriumchlorid kombinieren. Beide sind ionische Verbindungen, sie bilden keine Moleküle. In diesem Fall würden Sie sagen, dass sich eine Formeleinheit (FU) Natriumchlorid mit einer FU Silbernitrat verbindet.
Die Eins-zu-Eins-Kombination in diesen beiden Beispielen ist einfach Zufall. In einem anderen Beispiel können 3 FUs von Substanz A erforderlich sein, um genau mit 2 FUs von Substanz B zu kombinieren.