Periodensystem
Chemische Zeichensprache

 
 
Damit sich Chemiker weltweit verständigen können, gebrauchen sie eine gemeinsame Fachsprache, die in der IUPAC-Nomenklatur (International Union of Pure and Applied Chemistry = Internat. Union für Reine u. Angewandte Chemie) einheitlich geregelt ist. Eine Symbolsprache für die Chemie gab es schon im Mittelalter bei den Alchemisten. Dort waren viele der Symbole so verschlüsselt, dass sie nur von "Eingeweihten" gebraucht werden konnten. So gab es für das Gold eine Vielzahl an Symbolen (siehe oben). Die heute für die Elemente gebräuchlichen Symbole wurden ab dem Jahre 1811 im wesentlichen von dem schwedischen Chemiker Jöns Jacob Freiherr von Berzelius geschaffen. Berzelius benutzte nur Buchstaben und Ziffern.
 
Die Elementsymbole kennzeichnen in der Regel ein Atom eines Elements und in chemischen Gleichungen ein Mol des Elements. Bei chemischen Verbindungen wird die Anzahl der beteiligten Atomen durch Aufreihung der Buchstaben und einer Zahl rechts nach unten versetzt angezeigt. In einem Molekül Wasser H2O verbinden sich Wasserstoff- und Sauerstoffatome im Verhältnis 2:1. Diese Form der Darstellung mit Aufzählung der Anzahl der Atome wird als Summenformel bezeichnet.
  • Bei den Salzen werden üblicherweise zuerst die Metall-Ionen und dann die Nichtmetall-Ionen genannt, Beispiel: NaCl für Natriumchlorid.
  • Bei den anorganischen Säuren beginnt man mit dem H-Atom, Beispiel: HCl für Salzsäure.
  • Organische Stoffe (und Säuren) beginnen immer mit dem C-Atom, Beispiel: COOH für Ameisensäure.
  • Gemalte Punkte in Formeln von Salzen bedeuten soviel wie "und", Beispiel: Kristallwasseranteil im blauen Kupfersulfat   CuSO4 . 5H2O
Bei der aufgelösten Formel werden mehrfach auftretende Atomgruppen in eine runde Klammer gesetzt. Der dreiwertige Alkohol Glycerin besitzt zum Beispiel drei OH-Gruppen: C3H5(OH)3
  
Die Summenformel gibt keinen Aufschluss über die Art und Weise, wie die Atome miteinander verknüpft sind. Daher wird die sogenannte Lewis-Schreibweise eingeführt, die die Außenelektronen (Valenzelektronen) kennzeichnet. Tauchen in chemischen Gleichungen Punkte für einzeln besetzte Orbitale auf, sind damit die sehr reaktionsfähigen "Radikale" gemeint, die in der Natur gelegentlich auftreten.

Nach der Lewis-Schreibweise wird das einzelne Außenelektron der Elemente in der I. Hauptgruppe mit einem Punkt dargestellt:
 
 
 
Die Elemente der Gruppen 1-2 und 13-18 (früher Hauptgruppenelemente) erhalten je nach Elektronenbesetzung bis zu 8 Punkte. Immer zwei Punkte kennzeichnen ein Orbital. Dabei ist zu beachten, dass die Orbitale stets der Reihe nach einfach besetzt werden. Eine Doppelbesetzung findet erst statt, wenn alle Orbitale einfach besetzt sind:



Doppelt besetzte Orbitale (oder gemeinsam benutzte Elektronenpaare) werden mit einem Strich dargestellt. Ob die Bindungspartner eine Metallbindung, eine Ionenbindung oder eine Elektronenpaarbindung eingehen, hängt von den Partnern ab (Näheres zur Benutzung weiterer Symbole siehe dort). Bei der Elektronenpaarbindung benutzen Moleküle gemeinsame Elektronenpaare. Die Strukturformel zeigt die Art und Weise, wie Atome in einem Molekül miteinander verknüpft sind. Die einfache Strukturformel gibt allerdings keinen Aufschluss über tatsächliche räumliche Anordnungen und Abstände zwischen den Atomen, dies leistet die Stereochemie in begrenztem Maße.


Strukturformel von Glycerin
Strukturformel von Propylalkohol
 
 
Dabei verdeutlicht der Strich zwischen zwei Atomen die einfache Elektronenpaarbindung. Eine Doppelbindung wird durch einen doppelten Strich und eine Dreifachbindung durch einen dreifachen Strich angezeigt:
 
 
Ethan: Einfachbindung
Ethen: Doppelbindung
Ethin: Dreifachbindung


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