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Erstellt am: 20. Juli 2026 um 21:33

Verhältnisformel-Rechner (empirische Formel)

Eingaben

Massenanteil Element 140 %
Molare Masse Element 112,011 g/mol
Massenanteil Element 26,7 %
Molare Masse Element 21,008 g/mol
Massenanteil Element 353,3 %
Molare Masse Element 316 g/mol

Erstellt mit OneCalc · https://onecalc.app/de/chemistry/empirical-formula

Chemie

Verhältnisformel-Rechner (empirische Formel)

Bestimmt die empirische Formel (Verhältnisformel) einer Verbindung aus der prozentualen Zusammensetzung ihrer Elemente. Gib für jedes Element den Massenanteil und die molare Masse ein, um das einfachste ganzzahlige Stoffmengenverhältnis zu erhalten.

Eingaben

%
0 – 100 %
g/mol
%
0 – 100 %
g/mol
%
0 – 100 %
g/mol

Ergebnisse

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Die Prozentwerte ergeben in der Summe nicht etwa 100 %. Die Berechnung der empirischen Formel setzt voraus, dass die Anteile die gesamte Verbindung abdecken.

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Was die empirische Formel aussagt

Die empirische Formel gibt das einfachste ganzzahlige Atomverhältnis in einer Verbindung an. Sie beantwortet die Frage „In welchen Verhältnissen sind die Elemente verbunden?" und nicht „Wie viele Atome hat ein Molekül?". Glucose, Wasserstoffperoxid und Essigsäure reduzieren sich alle auf kompakte empirische Formeln — CH₂O, HO und CH₂O —, obwohl ihre Moleküle größer sind. Dieser Rechner nimmt den Massenanteil jedes Elements und liefert dieses einfachste Verhältnis.

Von der prozentualen Zusammensetzung zum Verhältnis

Die Methode beruht auf einer praktischen Annahme: Stell dir genau 100 g der Verbindung vor. Dann entspricht der Massenanteil jedes Elements auch seiner Masse in Gramm. Rechne jede Masse in Stoffmengen um, indem du sie durch die molare Masse des Elements teilst, und teile dann jede Stoffmenge durch die kleinste von ihnen.

ni=wiMiri=ninmin⁡n_i = \frac{w_i}{M_i} \qquad r_i = \frac{n_i}{n_{\min}}
SymbolGrößeEinheit
wᵢMassenanteil von Element i%
MᵢMolare Masse von Element ig/mol
nᵢStoffmenge pro 100 gmol
rᵢStoffmengenverhältnis—

Die auf kleine ganze Zahlen gerundeten Verhältnisse rᵢ werden zu den Indizes der Formel.

Rechenbeispiel

Eine Verbindung enthält nach Masse 40,0 % Kohlenstoff, 6,7 % Wasserstoff und 53,3 % Sauerstoff. Für eine 100-g-Probe gilt:

nC=40,012,011=3,33nH=6,71,008=6,65nO=53,316,00=3,33n_\text{C} = \frac{40,0}{12,011} = 3,33 \qquad n_\text{H} = \frac{6,7}{1,008} = 6,65 \qquad n_\text{O} = \frac{53,3}{16,00} = 3,33

Die kleinste Stoffmenge ist 3,33 mol, also ergibt das Teilen:

C:3,333,33=1H:6,653,33=2O:3,333,33=1\text{C}: \frac{3,33}{3,33} = 1 \qquad \text{H}: \frac{6,65}{3,33} = 2 \qquad \text{O}: \frac{3,33}{3,33} = 1

Die empirische Formel lautet CH₂O.

Von der empirischen Formel zur Summenformel

Die Summenformel ist stets ein ganzzahliges Vielfaches der empirischen Formel. Um den Faktor zu finden, teile die gemessene molare Masse der Verbindung durch die Masse der empirischen Formel:

k=MmolecularMempiricalk = \frac{M_\text{molecular}}{M_\text{empirical}}

Die empirische Formel CH₂O hat eine Masse von 12,011 + 2(1,008) + 16,00 = 30,03 g/mol. Glucose hat eine molare Masse von 180,16 g/mol, also ist k = 180,16 ÷ 30,03 ≈ 6. Multipliziert man jeden Index mit 6, erhält man die Summenformel C₆H₁₂O₆.

Wenn die Verhältnisse nicht ganzzahlig sind

Der Rundungsschritt ist die wichtigste Einschränkung der Methode. Landet ein berechnetes Verhältnis nahe bei 1,5, 1,33 oder 1,25, sind die Werte keine Rundungsfehler — sie weisen auf ein größeres gemeinsames Vielfaches hin. Multipliziere jedes Verhältnis mit dem kleinsten Faktor, der den Bruch beseitigt: ×2 für Halbe, ×3 für Drittel, ×4 für Viertel. Ein Verhältnis von 2,5 etwa zeigt, dass die wahren Indizes nach Verdopplung 5 und 2 sind. Runde nur direkt, wenn ein Wert höchstens etwa 0,1 von einer ganzen Zahl entfernt liegt — die Abweichung, die man von auf eine Dezimalstelle angegebenen Prozentwerten erwartet.

Häufige Vereinfachungen

VerbindungSummenformelEmpirische Formel
GlucoseC₆H₁₂O₆CH₂O
WasserstoffperoxidH₂O₂HO
BenzolC₆H₆CH
EssigsäureC₂H₄O₂CH₂O
WasserH₂OH₂O

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Was ist eine empirische Formel?

Die empirische Formel (Verhältnisformel) gibt das einfachste ganzzahlige Atomverhältnis in einer Verbindung an. Für Glucose (C₆H₁₂O₆) lautet die empirische Formel CH₂O, weil sich das Atomverhältnis 6:12:6 zu 1:2:1 vereinfacht. Sie nennt nicht die tatsächliche Anzahl der Atome in einem Molekül — das leistet die Summenformel —, sondern nur deren relative Anteile.

Wie bestimmt man die empirische Formel aus der prozentualen Zusammensetzung?

Nimm eine Probe von 100 g an, dann entspricht der Massenanteil jedes Elements seiner Masse in Gramm. Teile jede Masse durch die molare Masse des Elements, um die Stoffmenge zu erhalten, und teile dann jede Stoffmenge durch die kleinste. Rundet man diese Quotienten auf ganze Zahlen, ergeben sich die Indizes. Für 40 % C, 6,7 % H, 53,3 % O sind die Stoffmengen 3,33, 6,65, 3,33; geteilt durch 3,33 ergibt das 1, 2, 1 und damit die Formel CH₂O.

Wie hängen empirische Formel und Summenformel zusammen?

Die Summenformel ist ein ganzzahliges Vielfaches der empirischen Formel. Teile die tatsächliche molare Masse der Verbindung durch die Masse der empirischen Formel, um diesen Faktor zu erhalten. Die empirische Formel von Glucose ist CH₂O (Masse 30,03 g/mol); die molare Masse von Glucose beträgt 180,16 g/mol, und 180,16 ÷ 30,03 ≈ 6, also lautet die Summenformel C₆H₁₂O₆.

Was tun, wenn die Stoffmengenverhältnisse nicht ganzzahlig sind?

Kleine Brüche bedeuten meist, dass man jedes Verhältnis mit einem gemeinsamen Faktor multiplizieren sollte, statt zu runden. Ein Verhältnis nahe 1,5 wird zu 3, wenn man beide Werte verdoppelt; nahe 1,33 (4/3) mit 3 multiplizieren; nahe 1,25 (5/4) mit 4. Runde nur, wenn ein Wert höchstens etwa 0,1 von einer ganzen Zahl entfernt liegt, denn diese Abweichung stammt aus gerundeten Prozentwerten und nicht aus einem echten Bruch.

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