Allgemeine Summenformel

Allgemeine Summenformeln werden hauptsächlich in der organischen Chemie verwendet, um die Anzahl der Atome eines Moleküls oder das Zahlenverhältnis zwischen den Atomsorten der homologen Reihe von chemischen Verbindungen anzugeben. Aus den allgemeinen Summenformeln lassen sich die Summenformeln der einzelnen Verbindungen ermitteln.

Beispiel:

Ein Butan-Molekül aus der homologen Reihe der Alkane besitzt vier Kohlenstoffatome (n = 4). Die allgemeine Summenformel der Alkane ist C_nH_2n+2. Die Anzahl der Wasserstoffatome ergibt sich dann aus

$2\cdot n+2=2\cdot 4+2=10$

Die Summenformel von Butan ist demzufolge C₄H₁₀.

Bei den Verbindungen, deren funktionelle Gruppen ein Kohlenstoffatom besitzen und die explizit mit angegeben sind, ist n in der Summenformel um je 1 pro funktionelle Gruppe die ein Kohlenstoffatom enthält zu verringern.

Ein Molekül der Butansäure (Buttersäure) aus der homologen Reihe der Alkansäuren mit der allgemeinen Summenformel C_n−1H_2n−1COOH besitzt auch 4 Kohlenstoffatome, von denen sich eines in der Carboxygruppe (–COOH) befindet. Daraus folgt die Summenformel von Butansäure C₃H₇COOH.

Allgemeine Summenformeln von homologen Reihen

Alkane: C_nH_2n+2 (n = 1, 2, 3, 4, …)
Alkene: C_nH_2n (n = 2, 3, 4, …)
Alkine: C_nH_2n−2 (n = 2, 3, 4, …)
einwertige Alkanole: C_nH_2n+1OH (n = 1, 2, 3, 4, …)
einwertige Alkanale: C_nH_2n+1CHO (n = 0, 1, 2, 3, 4, …)
einwertige Alkansäuren: C_nH_2n+1COOH (n = 0, 1, 2, 3, 4, …)

Weitere allgemeine Summenformeln

Cycloalkane: C_nH_2n+2(1−x) (x ist die Anzahl der Ringe)
Einfachzucker (Monosaccharide): C_nH_2nO_n [Ausnahmen: Desoxyzucker (z.B. Desoxyribose, C₅H₁₀O₄)]
Zweifachzucker (Disaccharide): C_nH_2n−2O_n−1
Arsane: As_nH_2n+2
Borane: B_nH_m (n, m = ganzzahlig)
Germane: Ge_nH_2n+2
Kieselsäuren (ringförmig): [Si(OH)₂–O–]_n
Silane: Si_nH_2n+2

Siehe auch

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