Benutzer:Nick B./Hilfe zum Schreiben von Formeln und Reaktionsgleichungen mit "chem"

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Um einfache chemische Formeln und Reaktionsgleichungen zu schreiben, kann das <chem>-Tag verwendet werden. Dazu wird die Formel oder die Reaktionsgleichung zwischen <chem> und </chem> eingeschlossen.

Beispiele:

Quelltext mit chem	Ergebnis
<chem>H2O</chem>	${\ce {H2O}}$
<chem>NH3</chem>	${\ce {NH3}}$
<chem>2 H2 + O2 -> 2 H2O</chem>	${\ce {2 H2 + O2 -> 2 H2O}}$
<chem>H2 + I2 <=> 2 HI</chem>	${\ce {H2 + I2 <=> 2 HI}}$
<chem>Ag+ + Cl- -> AgCl v</chem>	${\ce {Ag+ + Cl- -> AgCl v}}$

<chem> ist in vielen Fällen vorteilhaft im Vergleich zur Darstellung mit TeX: Zahlen, die lückenlos einem Text hintangefügt sind, werden automatisch tiefer gestellt angezeigt, so dass die in Formeln gewünschte Tiefstellung nicht explizit angegeben werden muss.

Vergleich von < chem > und < math > bei Formeln und Reaktionsgleichungen

Beispiele

Quelltext mit chem	Ergebnis mit chem	Ergebnis mit math	Quelltext mit math
<chem>H2O</chem>	${\ce {H2O}}$	$\mathrm {H_{2}O}$	<math>\mathrm{H_2O}</math>
<chem>NH3</chem>	${\ce {NH3}}$	$\mathrm {NH_{3}}$	<math>\mathrm{NH_3}</math>
<chem>NH4+</chem>	${\ce {NH4+}}$	$\mathrm {NH_{4}^{+}}$	<math>\mathrm{NH_4^+}</math>
<chem>2 H2 + O2 -> 2 H2O</chem>	${\ce {2 H2 + O2 -> 2 H2O}}$	$\mathrm {2\ H_{2}+O_{2}\longrightarrow 2\ H_{2}O}$	<math>\mathrm{2 \ H_2 + O_2 \longrightarrow 2 \ H_2O}</math>
<chem>H2 + I2 <=> 2 HI</chem>	${\ce {H2 + I2 <=> 2 HI}}$	$\mathrm {H_{2}+I_{2}\rightleftharpoons 2\ HI}$	<math>\mathrm{H_2 + I_2 \rightleftharpoons 2 \ HI}</math>
<chem>Ag+ + Cl- -> AgCl v</chem>	${\ce {Ag+ + Cl- -> AgCl v}}$	$\mathrm {Ag^{+}+Cl^{-}\longrightarrow AgCl\!\downarrow }$	<math>\mathrm{Ag^+ + Cl^- \longrightarrow AgCl\!\downarrow}</math>
<chem>SO_3 \begin{math}\mathrm{\xrightarrow{+H_2O}}\end{math} H2SO4</chem>	${\ce {SO_3 $\mathrm {\xrightarrow {+H_{2}O} } $H2SO4}}$	$\mathrm {SO_{3}\xrightarrow {+H_{2}O} H_{2}SO_{4}}$	<math>\mathrm{SO_3 \xrightarrow{+ H_2O} H_2SO_4}</math>

Soll verhindert werden, dass ein aufrecht beschrifteter Reaktionspfeil nach <chem> die Seite in die Wartungskategorie Seiten, die ein veraltetes Format des chem-Tags verwenden führt, muss mit Stand Juni 2020 der Reaktionspfeil mit <chem> … \begin{math}\mathrm{\xrightarrow{…}}\end{math} …</chem> umschlossen werden. Die <chem> … \begin{math} … \end{math} … </chem>Konstruktion sollte auch verwendet werden, wenn innerhalb eines <chem>-Blocks <math>-Sonderzeichen wie \cdots ($\cdots$) benötigt werden.

Vergleich

In den Beispielen der Tabelle oben ist der Quelltext mit <chem> meist deutlich kürzer als der mit <math>. Das ist bei einfachen Formeln immer der Fall, da bei <chem> aufrechte Schrift der Standard ist, während bei <math> dies explizit mit \mathrm angefordert werden muss. Außerdem entfällt in einfachen Fällen bei <chem> die Notwendigkeit, Tiefstellungen und die Hochstellung eines einzelnen Plus- (+) oder Minuszeichens (−) explizit anzugeben.

Das Schriftbild kann sich geringfügig unterscheiden: Verhältniszahlen in Formeln, z. B. die 3 in ${\ce {NH3}}$, sind bei <chem> etwas tiefer gesetzt als bei <math>. In <math> werden die Zahlen nur so tief gesetzt, wenn in der Formel auch ein hochgestelltes Zeichen auftritt, wie z. B. das Pluszeichen in ${\ce {NH4+}}$.

Reaktionspfeile

Quelltext mit chem	Ergebnis	Kommentar
<chem>H2 + O2 -> H2O</chem>	${\ce {H2 + O2 -> H2O}}$	Reaktion nach rechts, hier: H2-Verbrennung
<chem>H2 + O2 <- H2O</chem>	${\ce {H2 + O2 <- H2O}}$	Reaktion nach links, Reaktionsumkehr, hier z. B. Elektrolyse
<chem>H2 + 3 N2 <=> 2 NH3</chem>	${\ce {H2 + 3 N2 <=> 2 NH3}}$	Gleichgewichtsreaktion, hier Ammoniaksynthese
<chem>H2 + 3 N2 <=>> 2 NH3</chem>	${\ce {H2 + 3 N2 <=>> 2 NH3}}$	Gleichgewicht nach rechts verschoben, hier durch Druck
<chem>H2 + 3 N2 <<=> 2 NH3</chem>	${\ce {H2 + 3 N2 <<=> 2 NH3}}$	Gleichgewicht nach links verschoben, hier durch Temperaturerniedrigung

Für das chem-Tag nicht oder wenig geeignete Fälle

Das Erstellen von Fomeln und Reaktionsgleichungen mit TeX wird hier erläutert. TeX muss immer dann verwendet werden, wenn die Darstellung mit <chem> zu Problemen führt.

Beim bisherigen Stand der Software sollte nicht mit Hilfe von <chem>, sondern mit <math> geschrieben werden:

• aufrecht beschriftete Reaktionspfeile, siehe nächsten Abschnitt
• Kursivschrift (abgesehen von Reaktionspfeil-Beschriftungen, die nur in Kursivschrift problemlos funktionieren)
• viele <math>-Zeichen
  • Insbesondere sollten \longrightarrow, \xrightarrow und \xleftarrow nicht innerhalb von <chem> genutzt werden. stattdessen -> bzw. <- schreiben, um den Reaktionspfeil bzw. Rückreaktionspfeil zu erhalten!
  • <math>-Sonderzeichen $\flat \natural \sharp \diagup \diagdown \backslash \bigstar$ (<math>\flat \natural \sharp \diagup \diagdown \backslash \bigstar </math><code><nowiki><math>)
  • Die Formatierungsanweisungen \quad oder \qquad für Zwischenräume und \mathit bzw. \mathsf zur Schriftartangabe führen ebenfalls zu einer Markierung als fehlerhaft. \text wird nicht ausgewertet und ist daher nicht sinnvoll.

Aufrecht beschriftete Reaktionspfeile

Beschriftungen von Reaktionspfeilen werden innerhalb von <chem>…</chem> standardmäßig kursiv dargestellt. Wenn die Beschriftung von Reaktionspfeilen aufrecht (= nicht kursiv) erfolgen soll, sollte das mit <math>…</math> dargestellt werden. Für die Darstellung von

$\mathrm {Hg^{2+}\xrightarrow {+I^{-}} HgI_{2}\xrightarrow {+I^{-}} [Hg^{II}I_{4}]^{2-}}$

wird daher der Quelltext

<math>\mathrm{Hg^{2+} \xrightarrow{+I^-} HgI_2 \xrightarrow{+I^-} [Hg^{II}I_4]^{2-}}</math>

empfohlen.

Es ist zwar möglich, innerhalb von chem eine nichtkursive Darstellung zu erreichen, wie dieses Beispiel zeigt:

<chem>A ->[\text{text above}][\text{text below}] B</chem>

Dieser Quelltext ergibt:

${\ce {A->[{\text{text above}}][{\text{text below}}]B}}$

Allerdings fürht die Kombination von chem und \text in der Regel dazu, dass die Seite in die Wartungskategorie Seiten, die ein veraltetes Format des chem-Tags verwenden aufgenommen wird. Daher muss bisher von dieser Option abgeraten werden.

Kursiver Text

Standardmäßig wird der Text innerhalb von <chem>…</chem> aufrecht dargestellt, was für Elementsymbole auch gewünscht ist. Benötigt man kursiven Text, so ist das nur mit Zusatzaufwand möglich. Daher wird empfohlen, solche Formeln mit dem math-Tag zu schreiben.

Innerhalb <chem>…</chem> ist Kursivschrift möglich, indem mit \begin{math} in den Mathematik-Modus gewechselt wird, der Kursivschrift als Standard hat:

<chem>\begin{math}tert\text{-}\end{math}Bu-OH</chem>

ergibt

${\ce {$tert{\text{-}}$Bu-OH}}$,

<chem>C(CH3)+ + H2O -> \begin{math}tert\text{-}\end{math}Bu-OH + H+</chem>

ergibt:

${\ce {C(CH3)+ + H2O -> $tert{\text{-}}$Bu-OH + H+}}$.

kursiv beschriftete Reaktionspfeile

Reaktionspfeile können mit Hilfe eckiger Klammern mit kursivem Text beschriftet werden:

Quelltext mit chem	Ergebnis
<chem>2 NaHCO3 ->[T] Na2CO3 + H2O + CO2</chem>	${\ce {2 NaHCO3 ->[T] Na2CO3 + H2O + CO2}}$
<chem>CaCO3 ->[T] CaO + CO2</chem>	${\ce {CaCO3 ->[T] CaO + CO2}}$

Beispiele für Reaktionsgleichungen mit chem

Reaktionen von Gasen, Reaktionen des Wasserstoffs:

Quelltext mit chem	Ergebnis
<chem>2 H2 + O2 -> 2 H2O</chem>	${\ce {2 H2 + O2 -> 2 H2O}}$
<chem>H2 + Cl2 -> 2 HCl</chem>	${\ce {H2 + Cl2 -> 2 HCl}}$
<chem>3 H2 + N2 -> 2 NH3</chem>	${\ce {3 H2 + N2 -> 2 NH3}}$
<chem>H2 + 2 Li -> 2 LiH</chem>	${\ce {H2 + 2 Li -> 2 LiH}}$

Sauerstoff-Aufnahme und -Abgabe:

${\ce {2 BaO + O2 <=> 2 BaO2}}$

Bildung von Wasserstoff:

${\ce {2 Na + 2 H2O -> 2 Na+ (aq) + 2 OH- (aq) + H2 (aq)}}$

${\ce {2 Na + 2 H2O -> 2 Na+ + 2 OH- + H2}}$

${\ce {Ca + 2 H2O -> Ca2+ + 2 HO- + H2}}$

Gewinnung von Titan im Kroll-Prozeß:

${\ce {TiCl4 + 2 Mg -> Ti + 2 MgCl2}}$

Dissoziation von Salzen beim Auflösen in Wasser:

${\ce {NaCl -> Na+(aq) + Cl- (aq)}}$

${\ce {NaOH -> Na+(aq) + OH- (aq)}}$

Hydrolyse von Phosphoroxid zu Phosphorsäure:

${\ce {P4O10 + 6 H2O -> 4 H3PO4}}$

Umsetzung von Calciumphosphat und Schwefelsäure zur Phosphorsäure:

${\ce {Ca3(PO4)2 (s) + 3 H2SO4 (l) -> 2 H3PO4 (l) + 3 CaSO4 (s)}}$

Aluminiumnitrid reagiert mit Wasser zu Aluminiumoxid und Ammoniak:

${\ce {2 AlN + 3 H2O -> Al2O3 + 2 NH3}}$

Hydrazin reagiert mit Chlorwasserstoff zum Hydraziniumchlorid:

${\ce {H2N-NH2 + HCl -> H2N-NH3+ Cl-}}$

Reaktionen von Säuren:

${\ce {H2SO4 + H2O -> HSO4- + H3O+}}$

${\ce {HCl + H2O -> Cl- + H3O+}}$

Reaktionen von Basen:

${\ce {NH3 + H2O <=> NH4+ + OH-}}$

${\ce {NaNH2 + H2O -> Na+ + OH- +NH3}}$

${\ce {Na2O + H2O -> 2 NaOH}}$

${\ce {CaO + H2O -> Ca(OH)2}}$

Vollständige und unvollständige Verbrennung von Kohle:

${\ce {C + O2 -> CO2}}$

${\ce {2 C + O2 -> 2 CO}}$

${\ce {2Li + O2 -> Li2O}}$

${\ce {2Na + O2 -> Na2O2}}$

${\ce {K + O2 -> KO2}}$

Reaktion des Fluors mit Wasser:

${\ce {F2 + H2O -> 2 HF + 1/2 O2}}$

Reaktion von Bromid mit Chlor:

${\ce {2 KBr + Cl2 -> Br2 + 2 KCl}}$

Reaktion von Brom mit Wasserstoff:

${\ce {Br2 + H2 -> 2 HBr}}$

Thermitverfahren:

${\ce {2Al + Fe2O3 -> Al2O3 + 2Fe}}$

Etherbildung 2 H3C-CH2-OH -> H3C - CH2 - O - CH2 - CH3 + H2O</chem> Bildung von Natriumalkoholat: 2 H3C-CH2-OH + 2 Na -> 2 H3C - CH2 - O- + 2 Na+ +H2</chem>

Hydrierung ungesättigter Verbindungen:

${\ce {R-CH=CH-R + H2 -> R-CH2-CH2-R}}$

${\ce {R^1-CH=CH-R^2 + H2 -> R^1-CH2-CH2-R^2}}$

${\ce {R^1-C#C-R^2 + 2 H2 -> R^1-CH2-CH2-R^2}}$

Hydrierung von Alkinen mit dem Lindlar-Katalysator:

${\ce {R^1-C#C-R^2 + H2 -> R^1-CH=CH-R^2}}$

Isotope und Kernreaktionen

Kernladungszahlen werden links unten angegeben. Sie ergeben sich aus dem Elementsymbol und werden daher in der Chemie nur selten benötigt. In der Atomphysik sind sie hilfreich:

<chem>^1H, ^2D, ^3T</chem>	${\ce {^1H, ^2D, ^3T}}$	Protium, Deuterium, Tritium
<chem>^234_92U</chem>	${\ce {^234_92U}}$	Uranisotop
<chem>^238_92U + ^1_0n -> ^239_92U</chem>	${\ce {^238_92U + ^1_0n -> ^239_92U}}$	Neutroneneinfang
<chem>^232_90Th + ^1_0n -> ^233_90Th</chem>	${\ce {^232_90Th + ^1_0n -> ^233_90Th}}$	Neutroneneinfang
<chem>^220_86Rn -> ^216_84Po + ^4_2/alpha</chem>	${\ce {^220_86Rn -> ^216_84Po + ^4_2\alpha}}$	α-Zerfall

Griechische Buchstaben

Die meisten griechische Buchstaben können wie in TeX geschrieben werden:

Quelltext mit chem	Ergebnis
<chem> \alpha \beta \gamma \delta </chem>	${\ce {\alpha \beta \gamma \delta}}$
<chem> \epsilon \zeta \eta \theta </chem>	${\ce {\epsilon \zeta \eta \theta}}$
<chem> \iota \kappa \lambda \mu \nu </chem>	${\ce {\iota \kappa \lambda \mu \nu}}$
<chem> \omicron \pi \rho \sigma \tau </chem>	${\ce {\omicron \pi \rho \sigma \tau}}$
<chem> \upsilon \phi \chi \psi \omega </chem>	${\ce {\upsilon \phi \chi \psi \omega}}$
<chem> \varepsilon \vartheta \varkappa \varpi \varrho \varsigma \varphi </chem>	${\ce {\varepsilon \vartheta \varkappa \varpi \varrho \varsigma \varphi}}$
<chem> \Alpha \Beta \Gamma \Delta \Epsilon \Zeta \Eta \Theta</chem>	${\ce {\Alpha \Beta \Gamma \Delta \Epsilon \Zeta \Eta \Theta}}$
<chem> \Iota \Kappa \Lambda \Mu \Nu </chem>	${\ce {\Iota \Kappa \Lambda \Mu \Nu}}$
<chem> \Omicron \Pi \Rho \Sigma \Tau \Upsilon \Phi \Chi \Psi \Omega </chem>	${\ce {\Omicron \Pi \Rho \Sigma \Tau \Upsilon \Phi \Chi \Psi \Omega}}$

Bisher noch ausgenommen sind $\xi$ und $\Xi$. Diese sollten mit <math>\xi</math> bzw. <math>\Xi</math> geschrieben werden, um eine Aufnahme in die Wartungskategorie Seiten, die ein veraltetes Format des chem-Tags verwenden zu verhindern.

Wie man an den Beispielen sehen kann, werden kleine griechische Buchstaben innerhalb von <chem>…</chem> grundsätzlich kursiv wiedergegeben, große dagegen aufrecht.

Veraltetes Format: ce-Tag

Das <ce>-Tag ist eine veraltete Schreibweise für das <chem>-Tag. Früher konnen mit <ce>...</ce> wie heute mit chem Reaktionsgleichungen und Fomeln geschrieben werden.

Siehe auch

Für das Schreiben von Reaktionsgleichungen mit dem math-Tag siehe Richtlinien Chemie: Reaktionsgleichungen.