Chemische Struktur

Die chemische Struktur gibt den Aufbau auf molekularer Ebene eines einheitlichen (homogenen) Stoffes wieder. Im Falle eines organischen Moleküls spricht man auch von der Konformation. Zu ihrer Darstellung werden verschiedene chemische Formeln unterschieden:

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• Verhältnisformel: Sie setzt sich aus Elementsymbolen und kleinen, tiefgestellten Zahlen (Indizes) zusammen und gibt lediglich das Verhältnis wieder, in dem die einzelnen chemischen Elemente in einer chemischen Verbindung enthalten sind. Dabei werden ganzzahlige Verhältniszahlen verwendet.

Beispiel: Die Verhältnisformel für Benzol ist C₁H₁

• Summenformel: Die Summenformel gibt jeweils die Anzahl der Atome der chemischen Elemente an, die in einer Verbindung enthalten sind. Bei Molekülen wird damit auch die tatsächliche Häufigkeit der Atome verschiedener Elemente im Molekül angegeben. Fälschlicherweise werden viele Formeln von Salzen, die Verhältnisformeln sind, mit Summenformeln verwechselt.

Beispiel: Die Summenformel für Benzol ist C₆H₆

• Strukturformel: Die Strukturformel gibt, neben der Anzahl der verschiedenen Atome in einem Molekül, auch deren Anordnung zueinander wieder, das heißt, sie gibt auch Auskunft über die Art der Atome und die Art ihrer Verknüpfungen (Bindungen), gegebenenfalls auch über Bindungswinkeln und Bindungslängen.

Die Buchstaben stehen für einzelne Atome. Ein Strich entspricht einem Elektronenpaar, das in einer Elektronenwolke/Orbital vorliegt und entweder die Bindung zwischen Atomen ausmacht oder ein so genanntes freies Elektronenpaar ist. Zwei parallele Striche bedeuten entsprechend eine doppelte Bindung.

Weiterhin versteht man unter der chemischen Struktur auch die Lage der Atome im Raum, wie sie beispielsweise aus der Röntgenstrukturanalyse erhalten werden.

Information über die Struktur einer Verbindung ist oft, entsprechend den Regeln der chemischen Nomenklatur, auch in ihrem Namen enthalten.

Weitere Darstellungsmöglichkeiten

• Konstitutionsformel
• Lewis-Formel: ohne Berücksichtigung der Bindungswinkel und Bindungslängen werden alle bindenden und nicht-bindenden Elektronenpaare oder einsame Elektronen dargestellt.
• Haworth-Projektionsformel
• Fischer-Projektionsformel
• Newman-Projektionsformel
• Strukturcodes: INCHI, SMILES, WLN